基于DSPN的重載鐵路機(jī)車(chē)同步操控性能研究.pdf

1、重載鐵路運(yùn)輸技術(shù)目前已經(jīng)成為國(guó)際上公認(rèn)的鐵路貨運(yùn)發(fā)展方向，通過(guò)加長(zhǎng)列車(chē)編組、多機(jī)車(chē)同步牽引的工作方式可以大幅度提高運(yùn)輸能力，而多機(jī)車(chē)牽引對(duì)于各機(jī)車(chē)間的同步性要求非常高。同步操控是指各機(jī)車(chē)在允許的時(shí)間范圍內(nèi)按照主控機(jī)車(chē)的指令同時(shí)進(jìn)行啟動(dòng)、加速、減速和制動(dòng)等作業(yè)，如果牽引機(jī)車(chē)間的操控不同步，就可能引起車(chē)輛間的擠壓或拉鉤現(xiàn)象，嚴(yán)重影響鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)安全和運(yùn)輸效率，因此同步操控技術(shù)對(duì)于保障重載運(yùn)輸安全運(yùn)行至關(guān)重要。
　　為實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)同步操控，

2、主控機(jī)車(chē)與從控機(jī)車(chē)間需要實(shí)時(shí)傳遞控制命令，當(dāng)前世界上解決列車(chē)同步操縱問(wèn)題主要采用機(jī)車(chē)無(wú)線(xiàn)動(dòng)力分布式控制(Locotrol)和電控空氣制動(dòng)(ECP)兩種技術(shù)。根據(jù)我國(guó)重載鐵路以及重載機(jī)車(chē)車(chē)輛現(xiàn)狀，我國(guó)選用Locotrol系統(tǒng)作為重載組合列車(chē)的同步操控系統(tǒng)。本文將同步操控命令的傳遞分為兩部分，一是主控機(jī)車(chē)通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將控制命令傳送給從控機(jī)車(chē)，二是控制命令以制動(dòng)波的形式通過(guò)列車(chē)管傳遞到各個(gè)車(chē)輛。
　　本文選用800MHz無(wú)線(xiàn)電臺(tái)

3、、GSM-R(Global System for MobileCommunications-Railway)網(wǎng)絡(luò)以及LTE(Long Term Evolution)網(wǎng)絡(luò)作為機(jī)車(chē)同步操控信息傳輸系統(tǒng)，介紹了各個(gè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的組成、特性，結(jié)合Petri網(wǎng)的特點(diǎn)，選用確定與隨機(jī)Petri網(wǎng)(DSPN)作為建模工具，建立了800MHz無(wú)線(xiàn)電臺(tái)、GSM-R網(wǎng)絡(luò)、LTE網(wǎng)絡(luò)作為機(jī)車(chē)同步操控信息傳輸系統(tǒng)的故障及恢復(fù)DSPN模型、數(shù)據(jù)傳輸DSPN模型，

4、并運(yùn)用TimeNET4.0對(duì)所建立的模型進(jìn)行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果分析、比較不同通信方式下無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延特性，同時(shí)分析了列車(chē)運(yùn)行速度對(duì)通信的影響。結(jié)果表明三種通信方式在現(xiàn)有條件下可以滿(mǎn)足同步操控系統(tǒng)的要求，但是LTE網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延更小。
　　由于制動(dòng)波的傳輸時(shí)延受到列車(chē)管長(zhǎng)度、三通閥性能等多種因素的影響，本文建立了簡(jiǎn)化的制動(dòng)波傳輸DSPN模型，分析了制動(dòng)波傳輸時(shí)延對(duì)列車(chē)同步操控性能的影響，同時(shí)也分析了通信故障、列車(chē)編組長(zhǎng)度、制動(dòng)