高速列车制动模型建模与验证方法研究

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1、学校代码：丨密级：公开硕士学位论文高速列车制动模型建模与验证方法研究作者姓名刘泽彤学科专业交通信息工程及控制指导教师唐涛教授培养院系电子信息工程学院二零一五年三月硕士学位论文高速列车制动模型建模与验证方法研究作者：刘泽彤挂师：唐涛北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保

2、密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：：导师签名签字闩期：；年月曰签字曰期：年月〉日中图分类号卞校代码：：密级：公幵北京交通大学硕士学位论文高速列车制动模型建模与验证方法研究作者姓名：刘泽彤学号：导师姓名：唐涛职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：交通信息工程及控制研究方向：列控系统北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我的导师唐涛教授的悉心指导下完成的，唐涛教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来唐涛教授对我的教导。感谢实验室李开成教授、袁磊老师、刘雨老师、吕继东

3、老师、魏国栋老师、付强老师等对于我的科研工作和论文进行了指导，并提出了许多的宝贵意见，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此表示衷心的感谢。在实验室工作和撰写论文期间，机械楼东实验室的康仁伟、宋海峰、李晔、刘晓亮、朱晓琳、高鹏飞等同学给予了我很多帮助和建议，在此对他们表示感谢。最后向多年来一直理解和支持我的家人表达最深切的感谢和敬意，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。北京交通人学硕十学位论文中文摘要中文摘要摘要：列控车载设备是级列控系统中确保列车能够安全运行的核心子系统之一。为了保证车载设备各项功能的

4、确性，能够对列车运行状态实施严格安全地超速防护，需要建立安全、有效的列车制动模型。制动模型中参数是保证计算结果正确性的前提，而部分车辆系统的参数既不能直接获得、又不能直接测量或计算的参数，如何得到这些参数成为一个重要问题，同时模型的参数与系统每次的真实值都会有一定不同，分析制动模型受到的参数随机性影响，并验证影响在允许的所允许的范围内成为了确保列车安全运行的一个重要内容。本文在分析国内高速铁路列控车载设备对制动模型的需求的基础上，对制动模型建模及其验证方法进行了深入的研究。本文首先根据我国高速铁路现实情况，总结整理了制动模型

5、的有关参数，并对其格式进行了描述。之后详细说明了制动模型的功能设计，并对模型输出的触发制动和提示司机两种监控数据的计算方法和流程进行了叙述。针对正常运营中可能出现的一些特殊场景，文中也对其进行了具体分析，并对模型进行了改进。为了得到模型中部分不易直接获得的参数，本文设计采用了基于神经网络的参数辨识方法，在完成辨识的同时对它的可能误差进行了分析。运用蒙特卡洛方法，对减速度参数模型和制动模型的参数随机性影响进行分析，评价其是否满足一定的评价指标；并通过随机参数分析的方法，完成了满足一定随机性分析指标要求下的减速度模型简化过程。最

6、后，为了验证制动模型的实际场景中的有效性与可用性，开发了制动模型的算法与对比软件，并设计了一系列的评价指标，通过在相同场景下与在试验中得到的真实列车数据进行对比分析，最后得到对制动模型的评价。关键词：列控车载设备；制动模型；参数辨识；随机参数；蒙特卡洛方法分类号：北点交通人，硕位论￠：；：M麵爾七输好目录中文摘要弓丨研究背景和意义国内国外研究现状国外研究现状国内研究现状研究内容与章节安排本章小结制动模型算法研究制动模型相关参数制动建立相关延时制动减速度模型测速测距误差最限速度曲线和顶棚监控参数回转质量系数制动模型及监督曲线算

7、法概述紧急制动模型最大常用制动模型提示功能曲线特殊场景分析限速区段制动受限区段本章小结模型参数辨识与与参数随机性影响分析基于神经网络方法的参数辨识理论神经元基本模型激活函数人工神经网络的结构学习方式北京交通人学硕士学位论文神经网络制动模型参数辨识神经网络模型建立网络学习网络性能测试参数随机性分析理论系统基本结构模型常用的随机分布模型基于蒙特卡洛方法的随机参数分析减速度模型中参数随机性影响分析均勻间隔减速度模型算例分析非均勻间隔减速度模型算例分析制动模型中参数随机性影响分析本章小结制动模型算法实现与实际验证控车曲线算法实现实际

8、验证举例平坡常规场景验证大幅度上、下坡区段验证粘着降低区段的制动模型验证本章小结離论文工作总结未来工作展望参考文献醜弓織弓作者简历独创性声明学位论文数据集J匕通：学硕：：学位论文引言研究背景和意义本课题的研究正处于中国高速铁路高速发展的阶段，基于国内对铁路建设的改革和发展的实际需求提出的。