莫晓波

（西南交通大学 信息科学与技术学院，成都 611756）

基于最快速度策略的列车仿真研究

莫晓波

（西南交通大学 信息科学与技术学院，成都 611756）

对高速列车进行受力分析，动态建立多质点列车运行的数学模型，详细介绍列车最快速度策略的设计思想并结合某铁路车站的线路数据，将牵引能耗设为目标函数，利用Matlab设计算法模拟仿真列车的牵引和制动阶段，求得最佳制动点。

多质点；数学模型；牵引能耗

列车的牵引仿真计算对分析列车的实际运行效果具有重要的参考价值，列车在运行过程中采用的牵引策略对于提高列车速度，能耗节省以及乘客舒适度有着重要意义。本文结合高速列车实际的运行特点，以CHR3型动车组为例，在保证安全的前提下，采用最快速度策略建立牵引计算模型，并详细分析了最快速度算法的设计思想，利用Matlab对其进行精确仿真。

1 高速列车的受力分析

1.1 牵引力和制动力

牵引力和制动力是导致列车运行和制动的外力，是由列车动力装置和制动装置产生，其大小主要依据生产厂商提供的特性曲线来确定。由于机车的牵引和制动特性曲线的各点都是离散的，一般采用线性插值的方法来取得各个速度值对应的力的大小。本文根据收集的CHR3动车组的牵引和制动特性曲线 ，采用n次拉格朗日线性差值法来逼近牵引力和制动力与速度的对应关系。图1为通过拉格朗日插值后利用Matlab画出的牵引和制动特性曲线。……