CN116137113A - 一种重载列车模型驾驶系统 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种重载列车模型驾驶系统，涉及轨道交通技术领域，系统包括：仿真计算机、至少一个试验列车、数采模块，仿真计算机与试验列车的控制器通信连接，数采模块与仿真计算机通信连接，数采模块用于基于至少一个试验列车的控制器采集试验列车的制动参数，并将制动参数发送至仿真计算机，仿真计算机用于接收驾驶员输入的与试验列车相关的仿真参数和数采模块发送的制动参数，基于仿真参数与制动参数输出试验列车的运行参数。可以用于培训列车驾驶员以及城市轨道交通的驾驶人员在运输作业过程中的主要作业技能，从而确保驾驶人员具有较高的业务水平以及较高的处理突发事件的能力。

Description

一种重载列车模型驾驶系统

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，具体而言，涉及一种重载列车模型驾驶系统。

背景技术

随着中国铁路重载列车电气化的快速发展以及列车的载重与自身重量逐渐增加和列车运行速度的逐渐加快，列车运行的安全性、可靠性、稳定性也需要同步提高且要求日趋更加严格。因此，一批合格的重载行车调员度、车站值班员和列车驾驶员对中国重载列车的安全与铁路运营的发展起着至关重要的作用。

传统“师傅带徒弟”的培训方式，能较好的对学员现场指导并进行各项实操训练，且能有效提升学员的业务操作水平与技巧。因其培训时间较长、培训方式单一且很多故障与非正常现象不易于重现和反复训练，不仅浪费师傅和学员的时间与精力，还影响列车正常运营与行车安全，且不能对学员进行高效全面的现场演示与操作，难以实现学员预期培训的目标，无法满足当前重载铁路运营人员日益需求的需要。

发明内容

本申请的目的在于提供一种重载列车模型驾驶系统，能够便于培训从事重载列车的驾驶人员。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了重载列车模型驾驶系统，所述重载列车模型驾驶系统包括：仿真计算机、至少一个试验列车、数采模块；

所述试验列车由至少一个机车和/或至少一个车辆构成，所述试验列车的制动缸上设置有控制器，所述控制器与所述数采模块通信连接，所述仿真计算机与所述试验列车的控制器通信连接，所述数采模块与所述仿真计算机通信连接；

所述数采模块用于基于至少一个所述试验列车的控制器采集所述试验列车的制动参数，并将所述制动参数发送至所述仿真计算机；

所述仿真计算机用于接收驾驶员输入的与所述试验列车相关的仿真参数和所述数采模块发送的所述制动参数，基于所述仿真参数与所述制动参数输出所述试验列车的运行参数。

在可选的实施方式中，所述制动参数包括：构成所述试验列车的首车辆和尾车辆的列车管和副风缸参数信息以及构成所述试验列车的所有车辆的制动缸数据；

与所述试验列车相关的仿真参数包括：

机车数量、车辆数量、机车位置、实际运行路线的直线长度、实际运行路线中转弯位置的曲率半径、实际运行路线中隧道参数和过分相参数、构成所述试验列车的各车辆的满载质量、制动倍率、传动效率、各机车的电制力随列车速度变化的曲线、各机车的制动排气特性、各机车运行时的机车牵引力、各机车运行时的电制力、试验列车的缓冲器对应的钩缓特性曲线、各车辆内置的闸瓦对应的摩擦系数、各车辆的制动缸的数量和直径、试验列车轨道运行时的轨道状态、各车辆的制动缸的采集频率以及试验列车的减压参数。

在可选的实施方式中，所述仿真计算机用于：基于所述机车数量、车辆数量、机车位置、实际运行路线的直线长度、实际运行路线中转弯位置的曲率半径、实际运行路线中隧道参数和过分相参数、构成所述试验列车的各车辆的满载质量、制动倍率、传动效率、各机车的电制力随车速度变化的曲线、各机车的制动排气特性、各机车运行时的机车牵引力、各机车运行时的电制力、试验列车的缓冲器对应的钩缓特性曲线、各车辆内置的闸瓦对应的摩擦系数、各车辆的制动缸的数量和直径、试验列车轨道运行时的轨道状态、各车辆的制动缸的采集频率以及试验列车的减压参数以及构成所述试验列车的所有车辆的制动缸数据，确定各所述试验列车的车速、制动距离以及纵向加速度和构成所述试验列车的各车辆的闸瓦压力和车钩力。

在可选的实施方式中，所述仿真计算机还包括显示模块；

所述显示模块用于显示所述各所述试验列车的车速、各所述试验列车的制动距离、各所述试验列车的纵向加速度、构成所述试验列车的各车辆的闸瓦压力以及构成所述试验列车的各车辆的车钩力。

在可选的实施方式中，所述仿真计算机还用于输出显示所述构成所述试验列车的首车辆和尾车辆的列车管和副风缸参数信息。

在可选的实施方式中，所述仿真计算机还用于：

接收驾驶员输入的驾驶经验曲线；

基于所述驾驶经验曲线确定经验参数。

在可选的实施方式中，所述仿真计算机还用于：

接收驾驶员输入的制动或者缓解指令，将所述制动或者缓解指令发送的至所述试验列车；

所述试验列车用于接收并响应所述仿真计算机发送的制动或者缓解指令，以使得所述试验列车制动或者缓解。

在可选的实施方式中，所述仿真计算机还用于：

基于列车纵向动力学方程、与所述试验列车相关的仿真参数以及所述制动参数，计算所述试验列车的运行参数。

在可选的实施方式中，所述列车纵向动力学方程满足以下公式：

；

其中，i为机车或者车辆的编号，

为构成试验列车的机车和/或车辆的第i车的坐标，/>

为构成试验列车的机车和/或车辆第i试验列车的速度，/>

为构成试验列车的机车和/或车辆第i车的加速度，/>

为第i车的质量，f_c为车辆车钩力，/>

为所述试验列车的运动阻力，/>

为所述试验列车的机车牵引力；/>

为所述试验列车中机车的动力制动力，/>

为所述试验列车的各车辆的空气制动力，n为构成试验列车的最后一个机车或者车辆的编号。

在可选的实施方式中，所述仿真计算机具体用于：基于与所述试验列车相关的仿真参数中的各车辆内置的闸瓦对应的摩擦系数、制动缸直径、制动缸压力空气压力、制动缸基础制动装置的传动效率、制动倍率、各车辆的制动缸的数量以及各制动缸的直径，计算所述试验列车中各车辆的闸瓦压力。

本申请具有以下有益效果：

本申请的重载列车模型驾驶系统包括：仿真计算机、至少一个试验列车、数采模块，试验列车由至少一个机车和/或至少一个车辆构成，试验列车的制动缸上设置有控制器，控制器与数采模块通信连接，仿真计算机与试验列车的控制器通信连接，数采模块与仿真计算机通信连接，数采模块用于基于至少一个试验列车的控制器采集试验列车的制动参数，并将制动参数发送至仿真计算机，仿真计算机用于接收驾驶员输入的与试验列车相关的仿真参数和数采模块发送的制动参数，基于仿真参数与制动参数输出试验列车的运行参数。可以用于培训列车驾驶员以及城市轨道交通的驾驶人员在运输作业过程中的主要作业技能，从而确保驾驶人员具有较高的业务水平以及较高的处理突发事件的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的模拟驾驶系统结构框图；

图2为本申请实施例提供的仿真计算机进行数据处理的步骤流程图之一；

图3为本申请实施例提供的仿真计算机进行数据处理的步骤流程图之二；

图4为本申请实施例提供的仿真计算机进行数据处理的步骤流程图之三。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

经过发明人大量研究发现，在铁路运输的过程中，列车操纵作业、车站作业和行车调度作业是铁路运输作业中不可缺少的三个环节，是铁路运输生产任务能否安全顺利完成的重要保证。因此，如何有效对上述三个环节中的工作人员进行培训是一项重要的工作。

进入20世纪90年代以来，尤其是随着城市轨道交通的迅速发展，迫切需要对驾驶人员、进行业务技能考核，对已上岗人员也需要每年定期进行技能巩固培训。传统的培训方式是对驾驶人员进行实地培训，这种培训方式成本高、周期长，已经不能适应现代社会的需求。因此，根据铁路运输及城市轨道交通的发展情况以及对相关工作人员要求的不断提高，实有必要研发一种重载列车模型驾驶系统，用于培训列车驾驶员以 及城市轻轨或地铁驾驶员在运输作业过程中的主要作业技能驾驶员。

有鉴于对上述问题的发现，本实施例提供了一种重载列车模型驾驶系统，能够用于培训列车驾驶员以及城市轨道交通的驾驶人员在运输作业过程中的主要作业技能，从而确保驾驶人员具有较高的业务水平以及较高的处理突发事件的能力，下面对本实施例提供的方案进行详细阐述。

请参照图1，为一种重载列车模型驾驶系统的结构框图，以下将重载列车模型驾驶系统包括各个部件进行详细阐述。

重载列车模型驾驶系统包括：仿真计算机111、至少一个试验列车112、数采模块113；

所述试验列车112由至少一个机车和/或至少一个车辆构成，所述试验列车112的制动缸上设置有控制器，所述控制器与所述数采模块113通信连接，所述仿真计算机111与所述试验列车112的控制器通信连接，所述数采模块113与所述仿真计算机111通信连接；

所述数采模块113用于基于至少一个所述试验列车的控制器采集所述试验列车的制动参数，并将所述制动参数发送至所述仿真计算机111；

所述仿真计算机111用于接收驾驶员输入的与所述试验列车相关的仿真参数和所述数采模块发送的所述制动参数，基于所述仿真参数与所述制动参数输出所述试验列车的运行参数。

本申请实施例中的试验列车可以包括万吨重载列车或者普通快车，例如两万吨重载列车、三万吨重载列车、四万吨重载列车等。

基于本申请提供的重载列车模拟驾驶系统，为驾驶员提供万吨重载列车的模拟驾驶系统或者普通快车的模拟驾驶系统。

需要说明的是，制动参数包括：构成试验列车的首车辆和尾车辆的列车管和副风缸参数信息以及构成试验列车的所有车辆的制动缸数据。

示例性的，当试验列车由1个机车和3个车辆构成时，3个车辆包括第一车辆、第二车辆以及第三车辆，且第一车辆、第二车辆以及第三车辆通过车钩顺次连接，则获取第一车辆的列车管参数信息和副风缸参数信息，获取第三车辆的列车管的参数信息和副风缸的参数信息，以及第一车辆、第二车辆以及第三车辆的制动缸数据。由仿真计算机将第一车辆的列车管的参数信息和副风缸的参数信息和第三车辆的列车管的参数信息和副风缸的参数信息输出显示，从而指导驾驶员对试验列车进行制动。

与试验列车相关的仿真参数包括：

机车数量、车辆数量、机车位置、实际运行路线的直线长度、实际运行路线中转弯位置的曲率半径、实际运行路线中隧道参数和过分相参数、构成试验列车的各车辆的满载质量、制动倍率、传动效率、各机车的电制力随列车速度变化的曲线、各机车的制动排气特性、各机车运行时的机车牵引力、各机车运行时的电制力、试验列车的缓冲器对应的钩缓特性曲线、各车辆内置的闸瓦对应的摩擦系数、各车辆的制动缸的数量和直径、试验列车轨道运行时的轨道状态、各车辆的制动缸的采集频率以及试验列车的减压参数。

需要说明的是：仿真计算机中可以预设有与试验列车相关的仿真参数，例如：可以根据需要模拟驾驶的实际运行情况，在与试验列车相关的仿真参数中选择轨面状态，如干燥或者潮湿的状态。也可以选择与模拟驾驶实际运行情况，在仿真参数中选择闸瓦类型，如：选择闸瓦类型为高摩合成闸瓦，定义每个车辆的闸瓦数目为8。并且可以从反正参数中选择制动缸数据以及制动缸直径等仿真参数。可以选择各种车钩缓冲器型号对应的钩缓特性曲线，可以在仿真参数的车钩和缓冲器参数中选择缓冲器型号为MT-2型。可以在仿真参数的输入机车的电制力随列车速度变化的曲线、机车的制动排气特性，如排气速度快、排气速度慢、排气速度中等，同时可输入列车运行时的机车牵引力大小和电制力大小，正值代表牵引力、负值代表电制力、单位为kn。

各车辆的制动缸的采集频率为：重载列车模型驾驶系统模拟的时候根据试验列车个车辆制动缸的采集频率需要设置不同的计算步长和计算时间，例如制动缸压力的采集频率为50hz，可设置重载列车模型驾驶系统的计算步长为0.001s，在试验列车需要运行时间为1小时，设置为3600s。

数采模块可以采集试验列车的试验列车的所有制动缸压力随时间的变化关系，并记录存储试验时所有车辆的制动缸数据，便于试验后对采集数据与仿真计算机接收的数据进行对比，将数采模块采集的制动参数实时传输至仿真计算机，仿真计算机对数据处理后向驾驶员展示列车运行的各项运行参数。

重载列车模型驾驶系统还可以包括：视景模块、声音模块、故障管理模块、评分考核模块，视景模块、声音模块、故障管理模块、评分考核模块均与仿真计算机进行数据交互。

视景模块可以将线路实景事先录制在录像带、激 光视盘等物理介质上，再利用相应的放像设备重放出来，采用计算机图像生成技术，通过计算机软件及相应的硬件显示设备，建立试验列车运行线路的三维场景模型，由计算机实时计算生成虚拟线路视景实现列车运行时的场景模拟，该场景生成单元将其产生的模拟场景数据发送到所述视景仿真装置的视频播放单元以便显示图像。而视景显示设备则采用三通道板块式视景显示系统，视景系统全部位于运动平台上。视景模块通过接收仿真计算机的指令来确定正在试验列车的运行参数，从而控制视频文件的播放速度，以达到视景模块能够真实再现列车环境的目的。

故障管理模块可以配置故障类型、故障代码、故障名称等信息，并且故障触发规则，故障解除规则等。

声音模块采用数字式音响发生器，模拟方式有线传输、 数字方式记录与回放的声音模拟系统。声音模块通过接收仿真计算机发送的试验列车的运行参数信息，控制音频文件的播放频率、音效等，达到真实再现列车驾驶室内音效环境的目的。

评分考核模块，基于驾驶员对试验列车的控制，基于对试验列车的控制效果对驾驶员的驾驶进行评分。

仿真计算机还包括显示模块用于显示所述各所述试验列车的车速、各所述试验列车的制动距离、各所述试验列车的纵向加速度、构成所述试验列车的各车辆的闸瓦压力以及构成所述试验列车的各车辆的车钩力。

所述仿真计算机用于：基于机车数量、车辆数量、机车位置、实际运行路线的直线长度、实际运行路线中转弯位置的曲率半径、实际运行路线中隧道参数和过分相参数、构成试验列车的各车辆的满载质量、制动倍率、传动效率、各机车的电制力随车速度变化的曲线、各机车的制动排气特性、各机车运行时的机车牵引力、各机车运行时的电制力、试验列车的缓冲器对应的钩缓特性曲线、各车辆内置的闸瓦对应的摩擦系数、各车辆的制动缸的数量和直径、试验列车轨道运行时的轨道状态、各车辆的制动缸的采集频率以及试验列车的减压参数以及构成试验列车的所有车辆的制动缸数据，确定各试验列车的车速、制动距离以及纵向加速度和构成试验列车的各车辆的闸瓦压力和车钩力。

驾驶员在仿真计算机模拟列车运行时，需要制动时由仿真计算机向列车试验列车的DK-2制动机发送减压信号，呈现真实列车编组的制动缸压力分布，数采系统将各个车辆的制动缸压力采集传输至仿真计算机进行显示。例如驾驶员需要对列车减压时50kpa初制动时，只需在减压参数中设置-50kpa便能实现过程。重载列车模型驾驶系统进行计算后，仿真计算机输出列车运行任意时刻的列车运行速度、车钩力分布、以及列车在线路的运行位置呈现给驾驶员，便于驾驶员判断列车的运行状态，达到模拟驾驶的功能。

仿真计算机基于驾驶员输入的与试验列车相关的仿真参数和数采模块发送的制动参数，对上述参数进行分析处理后的输出试验列车的运行参数的实现方式有多种，在一种实现方式中，如图2所示，包括以下步骤：

步骤201：确定列车纵向动力学方程、与试验列车相关的仿真参数以及制动参数。

步骤202：计算试验列车的运行参数。

示例性的，列车纵向动力学方程满足以下公式：

；

其中，i为机车或者车辆的编号，

为构成试验列车的机车和/或车辆的第i车的坐标，/>

为构成试验列车的机车和/或车辆第i试验列车的速度，/>

为构成试验列车的机车和/或车辆第i车的加速度，/>

为第i车的质量，f_c为车辆车钩力，/>

为所述试验列车的运动阻力，/>

为所述试验列车的机车牵引力；/>

为所述试验列车中机车的动力制动力，/>

为所述试验列车的各车辆的空气制动力，n为构成试验列车的最后一个机车或者车辆的编号。

仿真计算机基于驾驶员输入的与试验列车相关的仿真参数和数采模块发送的制动参数，对上述参数进行分析处理后的输出试验列车的运行参数的实现方式有多种，在另一种实现方式中，如图3所示，为仿真计算机进行数据处理的步骤流程图，包括以下步骤：

步骤301：在与试验列车相关的仿真参数中，确定各车辆内置的闸瓦对应的摩擦系数、制动缸直径、制动缸压力空气压力、制动缸基础制动装置的传动效率、制动倍率、各车辆的制动缸的数量以及各制动缸的直径。

步骤302：计算试验列车中各车辆的闸瓦压力。

列车制动时，有闸瓦压力产生的车辆制动力，采用实算闸瓦压力计算法进行计算。即以车辆中每种一块闸瓦失算压力K值之和与各该K值所对应的实算摩擦系数

的乘积综合来计算。

通过以下公式计算各车辆的闸瓦压力:

；其中，/>

为车辆内置的闸瓦对应的摩擦系数，K为车辆踏面制动每块闸瓦的失算闸瓦压力。

其中，

满足以下公式：

；

K满足以下计算公式：

，其中，/>

为制动缸直径；/>

为制动缸压力空气压力，/>

为制动缸的传动效率，/>

为制动倍率，/>

为车辆的制动缸的数量。

仿真计算机基于驾驶员输入的与试验列车相关的仿真参数和数采模块发送的制动参数，对上述参数进行分析处理后的输出试验列车的运行参数的实现方式有多种，在另一种实现方式中，计算试验列车的运动阻力，通过以下方式进行计算，其中，试验列车的运动阻力包括基本阻力、坡道阻力、曲线附加阻力以及机车制动阻力的和。

计算确定构成试验列车的机车的基本阻力：

，其中，/>

为机车运行瞬时速度。

计算构成试验列车的车辆的基本阻力：

；/>

为车辆运行瞬时速度。

曲线附加阻力简称曲线阻力，列车通过曲线地段时的阻力比在直线上运行时要大，是由于离心力、曲线外轨超高、规矩加宽等相关因素造成的。计算机车、车辆单位曲线阻力：

（9）

其中，

为机车、车辆单位曲线阻力，N/kN；/>

为曲线半径，m；/>

为列车长度，m；/>

为曲线长度，m。

坡道附加阻力简称坡道阻力，是车辆在坡道上运行时其重力沿轨道方向的分力。

基于上述计算的各个阻力，最终确定试验列车的运动阻力，可以将试验列车的运动阻力在由仿真计算机输出显示。

为了更好的模拟驾驶，在一示例中，如图4所示，包括以下步骤：

步骤401：接收驾驶员输入的驾驶经验曲线。

步骤402：基于驾驶经验曲线确定经验参数。

接收驾驶员可以基于经验参数与试验列车运行参数的差异，在仿真计算机输入的制动或者缓解指令，仿真计算机将制动或者缓解指令发送的至试验列车，试验列车用于接收并响应仿真计算机发送的制动或者缓解指令，以使得试验列车制动或者缓解。

其中，还可以接收驾驶员输入的驾驶经验文件，仿真计算机对驾驶经验文件进行解析，从而得到实际运行路线的经验参数，经验参数可以包括列车的车速、列车的制动距离、列车的纵向加速度以及列车的各车辆的闸瓦压力和车钩力，仿真计算机输出的试验列车的运行参数和经验参数，驾驶员可以基于经验参数对运行参数进行控制，向试验列车发送制动或者缓解指令，以对试验列车进行控制。

在另一示例中，仿真计算机可以输出的运行参数和经验参数，确定二者的差异，从而得到运行参数的修正值，驾驶员基于修正值对试验列车进行控制，控制试验列车进行制动或者缓解。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种重载列车模型驾驶系统，其特征在于，所述重载列车模型驾驶系统包括：仿真计算机、至少一个试验列车、数采模块；

所述试验列车由至少一个机车和/或至少一个车辆构成，所述试验列车的制动缸上设置有控制器，所述控制器与所述数采模块通信连接，所述仿真计算机与所述试验列车的控制器通信连接，所述数采模块与所述仿真计算机通信连接；

所述数采模块用于基于至少一个所述试验列车的控制器采集所述试验列车的制动参数，并将所述制动参数发送至所述仿真计算机；

所述仿真计算机用于接收驾驶员输入的与所述试验列车相关的仿真参数和所述数采模块发送的所述制动参数，基于所述仿真参数与所述制动参数输出所述试验列车的运行参数。

2.根据权利要求1所述的重载列车模型驾驶系统，其特征在于，所述制动参数包括：构成所述试验列车的首车辆和尾车辆的列车管和副风缸参数信息以及构成所述试验列车的所有车辆的制动缸数据；

与所述试验列车相关的仿真参数包括：

机车数量、车辆数量、机车位置、实际运行路线的直线长度、实际运行路线中转弯位置的曲率半径、实际运行路线中隧道参数和过分相参数、构成所述试验列车的各车辆的满载质量、制动倍率、传动效率、各机车的电制力随列车速度变化的曲线、各机车的制动排气特性、各机车运行时的机车牵引力、各机车运行时的电制力、试验列车的缓冲器对应的钩缓特性曲线、各车辆内置的闸瓦对应的摩擦系数、各车辆的制动缸的数量和直径、试验列车轨道运行时的轨道状态、各车辆的制动缸的采集频率以及试验列车的减压参数。

3.根据权利要求2所述的重载列车模型驾驶系统，其特征在于，所述仿真计算机用于：基于所述机车数量、车辆数量、机车位置、实际运行路线的直线长度、实际运行路线中转弯位置的曲率半径、实际运行路线中隧道参数和过分相参数、构成所述试验列车的各车辆的满载质量、制动倍率、传动效率、各机车的电制力随车速度变化的曲线、各机车的制动排气特性、各机车运行时的机车牵引力、各机车运行时的电制力、试验列车的缓冲器对应的钩缓特性曲线、各车辆内置的闸瓦对应的摩擦系数、各车辆的制动缸的数量和直径、试验列车轨道运行时的轨道状态、各车辆的制动缸的采集频率以及试验列车的减压参数以及构成所述试验列车的所有车辆的制动缸数据，确定各所述试验列车的车速、制动距离以及纵向加速度和构成所述试验列车的各车辆的闸瓦压力和车钩力。

4.根据权利要求3所述的重载列车模型驾驶系统，其特征在于，所述仿真计算机还包括显示模块；

所述显示模块用于显示各所述试验列车的车速、各所述试验列车的制动距离、各所述试验列车的纵向加速度、构成所述试验列车的各车辆的闸瓦压力以及构成所述试验列车的各车辆的车钩力。

5.根据权利要求2所述的重载列车模型驾驶系统，其特征在于，所述仿真计算机还用于输出显示所述构成所述试验列车的首车辆和尾车辆的列车管和副风缸参数信息。

6.根据权利要求1所述的重载列车模型驾驶系统，其特征在于，所述仿真计算机还用于：

接收驾驶员输入的驾驶经验曲线；

基于所述驾驶经验曲线确定经验参数。

7.根据权利要求1所述的重载列车模型驾驶系统，其特征在于，所述仿真计算机还用于：

接收驾驶员输入的制动或者缓解指令，将所述制动或者缓解指令发送的至所述试验列车；

所述试验列车用于接收并响应所述仿真计算机发送的制动或者缓解指令，以使得所述试验列车制动或者缓解。

8.根据权利要求2所述的重载列车模型驾驶系统，其特征在于，所述仿真计算机还用于：

基于列车纵向动力学方程、与所述试验列车相关的仿真参数以及所述制动参数，计算所述试验列车的运行参数。

9.根据权利要求8所述的重载列车模型驾驶系统，其特征在于，所述列车纵向动力学方程满足以下公式：

；

其中，i为机车或者车辆的编号，

为构成试验列车的机车和/或车辆的第i车的坐标，/>

为构成试验列车的机车和/或车辆第i试验列车的速度，/>

为构成试验列车的机车和/或车辆第i车的加速度，/>

为第i车的质量，f_c为车辆车钩力，/>

为所述试验列车的运动阻力，

为所述试验列车的机车牵引力；/>

为所述试验列车中机车的动力制动力，/>

为所述试验列车的各车辆的空气制动力，n为构成试验列车的最后一个机车或者车辆的编号。

10.根据权利要求9所述的重载列车模型驾驶系统，其特征在于，

所述仿真计算机具体用于：基于与所述试验列车相关的仿真参数中的各车辆内置的闸瓦对应的摩擦系数、制动缸直径、制动缸压力空气压力、制动缸基础制动装置的传动效率、制动倍率、各车辆的制动缸的数量以及各制动缸的直径，计算所述试验列车中各车辆的闸瓦压力。

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