高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真試驗(yàn)平臺(tái)及試驗(yàn)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)及試驗(yàn)方法，高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)包括虛擬部分和實(shí)物部分，虛擬部分包括：車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)，基礎(chǔ)制動(dòng)仿真系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)仿真系統(tǒng)、附加制動(dòng)仿真系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實(shí)終端；實(shí)物部分包括：模擬司機(jī)室，制動(dòng)控制裝置，空氣制動(dòng)系統(tǒng)，輪軌粘著模擬系統(tǒng)，以及數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口；所述虛擬部分和所述實(shí)物部分通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口進(jìn)行信息交互。本發(fā)明實(shí)施例提供的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)及試驗(yàn)方法，通過(guò)高速列車(chē)制動(dòng)控制裝置的硬件在環(huán)方式，真實(shí)的再現(xiàn)線(xiàn)路制動(dòng)全過(guò)程，其中，可以通過(guò)仿真系統(tǒng)進(jìn)行修改參數(shù)，或通過(guò)實(shí)物部分修改參數(shù)，提高實(shí)驗(yàn)安全性，降低試驗(yàn)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真試驗(yàn)平臺(tái)及試驗(yàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及仿真【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說(shuō)，涉及一種高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)及試驗(yàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]制動(dòng)系統(tǒng)作為高速列車(chē)(如高速動(dòng)車(chē)組)的關(guān)鍵字系統(tǒng)，關(guān)乎乘客和鐵路系統(tǒng)的生命及財(cái)產(chǎn)安全。高速列車(chē)運(yùn)行速度普遍在200km/h以上，國(guó)產(chǎn)“和諧號(hào)” CRH380A高速動(dòng)車(chē)組線(xiàn)路試驗(yàn)最高運(yùn)行時(shí)速甚至達(dá)到了 486.1公里。運(yùn)動(dòng)物體具有的動(dòng)能與其速度的平方成正比，速度的上升意味著列車(chē)制動(dòng)所需要吸收的制動(dòng)能量急劇增加，同時(shí)也意味著對(duì)于列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際線(xiàn)路試驗(yàn)越來(lái)越危險(xiǎn)。
[0003]另外，在實(shí)際的線(xiàn)路中進(jìn)行試驗(yàn)，要按試驗(yàn)要求改變需要研究的制動(dòng)試驗(yàn)參數(shù)，如閘瓦摩擦系數(shù)、列車(chē)運(yùn)行阻力、輪軌粘著力等，非常困難，需要耗費(fèi)大量人力、物力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)及試驗(yàn)方法，以提高實(shí)驗(yàn)安全性，降低試驗(yàn)成本。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案:
[0006]一種高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，包括:實(shí)物部分和虛擬部分；其中，
[0007]實(shí)物部分包括:模擬司機(jī)室，與所述模擬司機(jī)室相連接的制動(dòng)控制裝置，與所述制動(dòng)控制裝置相連接的空氣制動(dòng)系統(tǒng)，輪軌粘著模擬系統(tǒng)，以及分別與所述空氣制動(dòng)系統(tǒng)和所述輪軌粘著模擬系統(tǒng)相連接的數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口；
[0008]虛擬部分包括:車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)，與所述車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)相連接的基礎(chǔ)制動(dòng)仿真系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)仿真系統(tǒng)、附加制動(dòng)仿真系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實(shí)終端；其中，
[0009]所述車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)用于仿真列車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，至少包括:各種制動(dòng)工況下的制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度、列車(chē)縱向動(dòng)力狀態(tài)、輪對(duì)轉(zhuǎn)速、輪軌關(guān)系；
[0010]所述基礎(chǔ)制動(dòng)仿真系統(tǒng)用于對(duì)制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行仿真，至少包括:制動(dòng)盤(pán)的制動(dòng)力的施加過(guò)程，以及制動(dòng)盤(pán)的溫度、應(yīng)力、應(yīng)變，制動(dòng)盤(pán)與閘瓦之間的摩擦系數(shù)；
[0011]所述動(dòng)力制動(dòng)仿真系統(tǒng)用于仿真動(dòng)力制動(dòng)過(guò)程,至少包括:動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)過(guò)程中提供的制動(dòng)力、防滑控制、列車(chē)運(yùn)行阻力以及動(dòng)力制動(dòng)與其它制動(dòng)方式的關(guān)系；
[0012]所述附加制動(dòng)仿真系統(tǒng)用于仿真空氣動(dòng)力制動(dòng)或渦流制動(dòng)的制動(dòng)作用過(guò)程，以及空氣動(dòng)力制動(dòng)或渦流制動(dòng)的制動(dòng)效應(yīng)；
[0013]所述虛擬現(xiàn)實(shí)終端用于顯示所述高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)的運(yùn)行過(guò)程及運(yùn)行結(jié)果;
[0014]所述虛擬部分和所述實(shí)物部分通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口進(jìn)行信息交互。
[0015]上述高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，優(yōu)選的，所述模擬司機(jī)室，所述制動(dòng)控制裝置，所述空氣制動(dòng)系統(tǒng)和所述輪軌粘著模擬系統(tǒng)采用1:1實(shí)物模擬。
[0016]上述高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，優(yōu)選的，所述輪軌粘著模擬系統(tǒng)采用單車(chē)輪形式模擬。
[0017]上述高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，優(yōu)選的，所述輪軌粘著模擬系統(tǒng)包括:
[0018]軌道輪及軌道輪驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)，車(chē)輪及車(chē)輪驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)，液壓加載子系統(tǒng)和環(huán)境模擬子系統(tǒng)。
[0019]上述高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，優(yōu)選的，所述模擬司機(jī)室通過(guò)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)和/或列車(chē)硬線(xiàn)與所述制動(dòng)控制裝置相連接。
[0020]一種高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真試驗(yàn)方法，應(yīng)用于如上所述的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，所述方法包括:
[0021]模擬司機(jī)室向制動(dòng)控制裝置發(fā)送制動(dòng)指令；
[0022]車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口向所述制動(dòng)控制裝置發(fā)送車(chē)輪轉(zhuǎn)速信息，所述車(chē)輪轉(zhuǎn)速信息包括:輪對(duì)轉(zhuǎn)速；
[0023]所述制動(dòng)控制裝置依據(jù)所述制動(dòng)指令以及所述車(chē)輪轉(zhuǎn)速信息進(jìn)行分析計(jì)算，得到與所述制動(dòng)指令和所述車(chē)輪轉(zhuǎn)速信息相對(duì)應(yīng)的控制指令，依據(jù)所述控制指令對(duì)空氣制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制；
[0024]實(shí)物部分輸出的各項(xiàng)參數(shù)信息通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口輸出到虛擬部分的各仿真系統(tǒng)中；各仿真系統(tǒng)對(duì)實(shí)物系統(tǒng)產(chǎn)生的各項(xiàng)參數(shù)信息進(jìn)行分析、計(jì)算、仿真，將結(jié)果反饋給實(shí)物部分的各組成部分；
[0025]所述虛擬現(xiàn)實(shí)終端顯示所述高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)的運(yùn)行過(guò)程及運(yùn)行結(jié)果。
[0026]通過(guò)以上方案可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)及試驗(yàn)方法，高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)包括虛擬部分和實(shí)物部分，虛擬部分包括:車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)，與所述車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)相連接的基礎(chǔ)制動(dòng)仿真系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)仿真系統(tǒng)、附加制動(dòng)仿真系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實(shí)終端；實(shí)物部分包括:模擬司機(jī)室，與所述模擬司機(jī)室相連接的制動(dòng)控制裝置，與所述制動(dòng)控制裝置相連接的空氣制動(dòng)系統(tǒng)，輪軌粘著模擬系統(tǒng)，以及分別與所述控制制動(dòng)系統(tǒng)和所述輪軌粘著模擬系統(tǒng)相連接的數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口 ；所述虛擬部分和所述實(shí)物部分通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口進(jìn)行信息交互。本發(fā)明實(shí)施例提供的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，通過(guò)高速列車(chē)制動(dòng)控制裝置的硬件在環(huán)方式，真實(shí)的再現(xiàn)線(xiàn)路制動(dòng)全過(guò)程，而不再需要將列車(chē)放置到實(shí)際線(xiàn)路中進(jìn)行試驗(yàn)，其中，閘瓦摩擦系數(shù)、列車(chē)運(yùn)行阻力等試驗(yàn)參數(shù)可以通過(guò)仿真系統(tǒng)進(jìn)行修改，輪軌粘著力可以通過(guò)輪軌粘著系統(tǒng)進(jìn)行修改，從而提高實(shí)驗(yàn)安全性，降低試驗(yàn)成本。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的輪軌粘著模擬系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)的一種結(jié)構(gòu)示意圖，包括實(shí)物部分和虛擬部分；其中，
[0032]實(shí)物部分包括:模擬司機(jī)室11，與所述模擬司機(jī)室11相連接的制動(dòng)控制裝置13，與所述制動(dòng)控制裝置13相連接的空氣制動(dòng)系統(tǒng)14，輪軌粘著模擬系統(tǒng)15，以及分別與所述空氣制動(dòng)系統(tǒng)14和所述輪軌粘著模擬系統(tǒng)15相連接的數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口 16 ；
[0033]其中，輪軌粘著模擬系統(tǒng)15用于模擬車(chē)輪與軌道之間在各種環(huán)境工況下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以便于計(jì)算出各種環(huán)境工況下的輪軌粘著系數(shù)。
[0034]虛擬部分可以通過(guò)仿真計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真，虛擬部分具體可以包括:基礎(chǔ)制動(dòng)仿真系統(tǒng)21，動(dòng)力制動(dòng)仿真系統(tǒng)22，附加制動(dòng)仿真系統(tǒng)車(chē)23和輛多剛體仿真系統(tǒng)24，虛擬現(xiàn)實(shí)終端25 ;基礎(chǔ)制動(dòng)仿真系統(tǒng)21，動(dòng)力制動(dòng)仿真系統(tǒng)22，附加制動(dòng)仿真系統(tǒng)車(chē)23，虛擬現(xiàn)實(shí)終端25分別與所述車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)24相連接；其中，
[0035]所述基礎(chǔ)制動(dòng)仿真系統(tǒng)21用于對(duì)制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行仿真，至少包括:制動(dòng)盤(pán)的制動(dòng)力的施加過(guò)程，以及制動(dòng)盤(pán)的溫度、應(yīng)力、應(yīng)變，制動(dòng)盤(pán)與閘瓦之間的摩擦系數(shù)；
[0036]所述動(dòng)力制動(dòng)仿真系統(tǒng)22用于仿真動(dòng)力制動(dòng)過(guò)程,至少包括:動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)過(guò)程中提供的制動(dòng)力、防滑控制、列車(chē)運(yùn)行阻力以及動(dòng)力制動(dòng)與其它制動(dòng)方式的關(guān)系；
[0037]所述附加制動(dòng)仿真系統(tǒng)23用于仿真空氣動(dòng)力制動(dòng)或渦流制動(dòng)的制動(dòng)作用過(guò)程，以及空氣動(dòng)力制動(dòng)或渦流制動(dòng)的制動(dòng)效應(yīng)；
[0038]所述車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)24用于仿真列車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，至少包括:各種制動(dòng)工況下的制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度、列車(chē)縱向動(dòng)力狀態(tài)、輪對(duì)轉(zhuǎn)速、輪軌關(guān)系;
[0039]所述虛擬現(xiàn)實(shí)終端25用于顯示所述高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)的運(yùn)行過(guò)程及運(yùn)行結(jié)果；
[0040]所述虛擬部分和所述實(shí)物部分通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口 16進(jìn)行信息交互。
[0041]本發(fā)明實(shí)施例提供的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，通過(guò)高速列車(chē)制動(dòng)控制裝置的硬件在環(huán)方式，可以真實(shí)的再現(xiàn)線(xiàn)路制動(dòng)全過(guò)程，而不再需要將列車(chē)放置到實(shí)際線(xiàn)路中進(jìn)行試驗(yàn)，其中，閘瓦摩擦系數(shù)、列車(chē)運(yùn)行阻力等試驗(yàn)參數(shù)可以通過(guò)仿真系統(tǒng)進(jìn)行修改，輪軌粘著力可以通過(guò)輪軌粘著系統(tǒng)進(jìn)行修改，從而提高實(shí)驗(yàn)安全性，降低試驗(yàn)成本
[0042]可選的，為了提高仿真試驗(yàn)的真實(shí)效果，本發(fā)明實(shí)施例中，模擬司機(jī)室11，制動(dòng)控制裝置13，空氣制動(dòng)系統(tǒng)14和所述輪軌粘著模擬系統(tǒng)15均采用1:1實(shí)物模擬。如空氣制動(dòng)系統(tǒng)可以采用高速列車(chē)的實(shí)物樣機(jī)，這樣能夠再現(xiàn)高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的性能，便于分析和優(yōu)化空氣制動(dòng)系統(tǒng)，便于分析電控制動(dòng)配合效果，還有利于未來(lái)啟動(dòng)系統(tǒng)數(shù)字樣機(jī)的驗(yàn)證。
[0043]可選的，輪軌粘著模擬系統(tǒng)15可以采用單車(chē)輪形式模擬。
[0044]可選的，輪軌粘著模擬系統(tǒng)15可以包括:
[0045]軌道輪151及軌道輪驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)152、車(chē)輪153及車(chē)輪驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)154，液壓加載子系統(tǒng)155和環(huán)境模擬子系統(tǒng)156。
[0046]其中，軌道輪151用于模擬軌道。
[0047]液壓加載子系統(tǒng)155用于為車(chē)輪153加壓，以模擬車(chē)輪153所承載的車(chē)廂的壓力。
[0048]環(huán)境模擬子系統(tǒng)156用于模擬環(huán)境信息，如溫度、雨、雪、風(fēng)、沙等。
[0049]輪軌模擬系統(tǒng)將不同環(huán)境工況參數(shù)，以及不同環(huán)境工況下的軌道輪和車(chē)輪的速度傳遞給虛擬部分的各個(gè)仿真系統(tǒng)，由虛擬部分的各個(gè)仿真系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境工況參數(shù)以及相應(yīng)環(huán)境工況下的軌道輪和處理的速度計(jì)算出粘著系數(shù)反饋給輪軌粘著模擬系統(tǒng)。
[0050]上述實(shí)施例中，可選的，模擬司機(jī)室11與制動(dòng)控制裝置13之間可以通過(guò)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)和/或列車(chē)硬線(xiàn)12相連接，以便進(jìn)行信息交換。
[0051]本發(fā)明實(shí)施例中，模擬司機(jī)室11與制動(dòng)控制裝置13之間可以只通過(guò)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，也可以只通過(guò)列車(chē)硬線(xiàn)進(jìn)行通信，或者可以通過(guò)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)和列車(chē)硬線(xiàn)相結(jié)合的方式進(jìn)行通信。
[0052]需要說(shuō)明的是，實(shí)物部分的各個(gè)組成部分均預(yù)留了與其他組成部分之間的通信結(jié)構(gòu)，因此，實(shí)物部分的各個(gè)組成部分之間也可以通過(guò)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)和/或列車(chē)硬線(xiàn)12實(shí)現(xiàn)信息交互，只是圖1中未示出其連接關(guān)系，例如，如模擬司機(jī)室11和數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換接口 16之間可以通過(guò)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)和/或列車(chē)硬線(xiàn)12進(jìn)行信息交互，輪軌粘著模擬系統(tǒng)15與制動(dòng)控制裝置13之間也可以通過(guò)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)和/或列車(chē)硬線(xiàn)12進(jìn)行信息交互。
[0053]本發(fā)明實(shí)施例提供的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)可以適用于多節(jié)車(chē)廂編組的車(chē)輛，如16輛編組車(chē)輛、8輛編組車(chē)輛等。當(dāng)為η (η為大于I的正整數(shù))輛編組車(chē)輛時(shí)，可以由η套本發(fā)明實(shí)施例提供的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)組合成一個(gè)η輛編組車(chē)輛的全部制動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)然，這η套高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)中，只有司機(jī)控制室所對(duì)應(yīng)的車(chē)廂的制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)的實(shí)物部分具有模擬司機(jī)室，其它車(chē)廂則沒(méi)有模擬司機(jī)室。
[0054]基于如上所述的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，本申請(qǐng)還提供一種高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真試驗(yàn)方法，可以包括:
[0055]步驟S31:模擬司機(jī)室向制動(dòng)控制裝置發(fā)送制動(dòng)指令；
[0056]所述制動(dòng)指令包括但不限于以下幾種:常用制動(dòng)指令或快速制動(dòng)指令或緊急制動(dòng)指令；
[0057]試驗(yàn)員對(duì)模擬司機(jī)室進(jìn)行操作，以使模擬司機(jī)室向制動(dòng)控制裝置發(fā)送制動(dòng)指令。
[0058]步驟S32:車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口向所述制動(dòng)控制裝置發(fā)送車(chē)輛速度信息；
[0059]車(chē)輛速度信息由車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)根據(jù)所仿真的信息(包括:各種制動(dòng)工況下的制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度、列車(chē)縱向動(dòng)力狀態(tài)、輪對(duì)轉(zhuǎn)速、輪軌關(guān)系等)計(jì)算得到。
[0060]步驟S33:所述制動(dòng)控制裝置依據(jù)所述制動(dòng)指令、預(yù)先獲取的粘著系數(shù)以及所述車(chē)輛速度信息進(jìn)行分析計(jì)算，得到與所述制動(dòng)指令和所述車(chē)輪轉(zhuǎn)速信息相對(duì)應(yīng)的控制指令，依據(jù)所述控制指令對(duì)空氣制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制；
[0061]步驟S34:實(shí)物部分輸出的各項(xiàng)參數(shù)信息通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口輸出到虛擬部分的各仿真系統(tǒng)中；各仿真系統(tǒng)和車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)對(duì)實(shí)物系統(tǒng)產(chǎn)生的各項(xiàng)參數(shù)信息進(jìn)行分析、計(jì)算、仿真，將結(jié)果反饋給實(shí)物部分的各組成部分，即模擬司機(jī)室，制動(dòng)控制裝置，空氣制動(dòng)系統(tǒng)，輪軌粘著模擬系統(tǒng)；
[0062]實(shí)物部分輸出的各項(xiàng)參數(shù)可以包括:模擬司機(jī)室發(fā)送的制動(dòng)指令；制動(dòng)控制裝置發(fā)送的電制動(dòng)力請(qǐng)求，以及制動(dòng)控制裝置根據(jù)虛擬部分針對(duì)所述電制動(dòng)力請(qǐng)求發(fā)送的反饋信息進(jìn)一步計(jì)算得到的數(shù)據(jù)；空氣制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送的各空簧壓力、總風(fēng)壓力以及各制動(dòng)缸壓力等。
[0063]步驟S35:所述虛擬現(xiàn)實(shí)終端顯示所述高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)的運(yùn)行過(guò)程及運(yùn)行結(jié)果。
[0064]虛擬現(xiàn)實(shí)終端一方面實(shí)現(xiàn)對(duì)仿真過(guò)程的實(shí)物形式進(jìn)行再現(xiàn)，采用虛擬現(xiàn)實(shí)和模擬駕駛的手段，對(duì)制動(dòng)過(guò)程的場(chǎng)景變化(如雨、雪、風(fēng)、沙、溫度等天氣情況的變化)進(jìn)行模擬；采用圖像實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)，監(jiān)測(cè)制動(dòng)系統(tǒng)仿真過(guò)程各運(yùn)動(dòng)變化部件的監(jiān)測(cè)，如空氣制動(dòng)系統(tǒng)的圖像監(jiān)測(cè)、輪軌粘著模擬系統(tǒng)的圖像監(jiān)測(cè)等；另一方面實(shí)現(xiàn)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)仿真過(guò)程的相關(guān)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行同步顯示等，如制動(dòng)過(guò)程制動(dòng)缸壓力變化曲線(xiàn)對(duì)比等。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、或者計(jì)算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
[0065]在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述裝置的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)裝置或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)裝置，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。
[0066]另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各控制裝置可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。
[0067]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，其特征在于，包括:實(shí)物部分和虛擬部分；其中， 實(shí)物部分包括:模擬司機(jī)室，與所述模擬司機(jī)室相連接的制動(dòng)控制裝置，與所述制動(dòng)控制裝置相連接的空氣制動(dòng)系統(tǒng)，輪軌粘著模擬系統(tǒng)，以及分別與所述空氣制動(dòng)系統(tǒng)和所述輪軌粘著模擬系統(tǒng)相連接的數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口； 虛擬部分包括:車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)，與所述車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)相連接的基礎(chǔ)制動(dòng)仿真系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)仿真系統(tǒng)、附加制動(dòng)仿真系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實(shí)終端；其中， 所述車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)用于仿真列車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，至少包括:各種制動(dòng)工況下的制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度、列車(chē)縱向動(dòng)力狀態(tài)、輪對(duì)轉(zhuǎn)速、輪軌關(guān)系；所述基礎(chǔ)制動(dòng)仿真系統(tǒng)用于對(duì)制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行仿真，至少包括:制動(dòng)盤(pán)的制動(dòng)力的施加過(guò)程，以及制動(dòng)盤(pán)的溫度、應(yīng)力、應(yīng)變，制動(dòng)盤(pán)與閘瓦之間的摩擦系數(shù)； 所述動(dòng)力制動(dòng)仿真系統(tǒng)用于仿真動(dòng)力制動(dòng)過(guò)程，至少包括:動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)過(guò)程中提供的制動(dòng)力、防滑控制、列車(chē)運(yùn)行阻力以及動(dòng)力制動(dòng)與其它制動(dòng)方式的關(guān)系； 所述附加制動(dòng)仿真系統(tǒng)用于仿真空氣動(dòng)力制動(dòng)或渦流制動(dòng)的制動(dòng)作用過(guò)程，以及空氣動(dòng)力制動(dòng)或渦流制動(dòng)的制動(dòng)效應(yīng)； 所述虛擬現(xiàn)實(shí)終端用于顯示所述高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)的運(yùn)行過(guò)程及運(yùn)行結(jié)果; 所述虛擬部分和所述實(shí)物部分通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口進(jìn)行信息交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，其特征在于，所述模擬司機(jī)室，所述制動(dòng)控制裝置，所述空氣制動(dòng)系統(tǒng)和所述輪軌粘著模擬系統(tǒng)采用1:1實(shí)物模擬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，其特征在于，所述輪軌粘著模擬系統(tǒng)采用單車(chē)輪形式模擬。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，其特征在于，所述輪軌粘著模擬系統(tǒng)包括: 軌道輪及軌道輪驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)，車(chē)輪及車(chē)輪驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)，液壓加載子系統(tǒng)和環(huán)境模擬子系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，其特征在于，所述模擬司機(jī)室通過(guò)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)和/或列車(chē)硬線(xiàn)與所述制動(dòng)控制裝置相連接。
6.一種高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真試驗(yàn)方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1所述的高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)，所述方法包括: 模擬司機(jī)室向制動(dòng)控制裝置發(fā)送制動(dòng)指令； 車(chē)輛多剛體仿真系統(tǒng)通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口向所述制動(dòng)控制裝置發(fā)送車(chē)輛速度?目息; 所述制動(dòng)控制裝置依據(jù)所述制動(dòng)指令、預(yù)先獲取的粘著系數(shù)以及所述車(chē)輛速度信息進(jìn)行分析計(jì)算，得到與所述制動(dòng)指令和所述車(chē)輪轉(zhuǎn)速信息相對(duì)應(yīng)的控制指令，依據(jù)所述控制指令對(duì)空氣制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制； 實(shí)物部分輸出的各項(xiàng)參數(shù)信息通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換接口輸出到虛擬部分的各仿真系統(tǒng)中；各仿真系統(tǒng)對(duì)實(shí)物系統(tǒng)產(chǎn)生的各項(xiàng)參數(shù)信息進(jìn)行分析、計(jì)算、仿真，將結(jié)果反饋給實(shí)物部分的各組成部分； 所述虛擬現(xiàn)實(shí)終端顯示所述高速列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)仿真平臺(tái)的運(yùn)行過(guò)程及運(yùn)行結(jié)果。
【文檔編號(hào)】G01M17/08GK104374586SQ201410687699
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】周俊超, 韓龍, 崔洪舉, 曹建剛, 趙志林 申請(qǐng)人:南車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司