北交列控实验一报告.doc

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1、2021年7月28日《列车运行控制技术》习题一——绘制列车限制速度曲线班级：自动化120姓名：学号：指导教师：袁磊一．实验目标：习题A（简化版）：绘制列车限制速度曲线已知：列车在一段长1500米的试验线上运行。列车全长55米，最大牵引加速度为1.7m/s/s，最大制动减速度为1.5m/s/s，牵引切断延时6秒。列车运行起点在60米处，运行方向沿着里程增加的方向运行。安全要求如下：l全线要求限速100公里每小时；l试验时为保证安全，要求列车运行时不得超过1366米处。问题：请编程计算列车在线路上各点的安全运行速度（每隔一厘米计算一个速度

2、点）。安全运行速度是指：为保证行车安全，当列车速度超过此速度值后，必须采取制动措施。习题B（加强版）：在习题A的基础上增加一个临时限速列车在一段长1500米的试验线上运行。列车全长55米，最大牵引加速度为1.7m/s/s，最大制动减速度为1.5m/s/s，牵引切断延时6秒。列车运行起点在60米处，运行方向沿着里程增加的方向运行。安全要求如下：l全线要求限速100公里每小时；l在480米到960米之间，要求限速60公里每小时；（新增的条件）l试验时为保证安全，要求列车运行时不得超过1366米处。问题：请编程计算列车在线路上各点的安全运行

3、速度（每隔一厘米计算一个速度点）。安全运行速度是指：为保证行车安全，当列车速度超过此速度值后，必须采取制动措施。习题C（终极版）：在习题A的基础上增加两个临时限速已知：列车在一段长1500米的试验线上运行。列车全长55米，最大牵引加速度为1.7m/s/s，最大制动减速度为1.5m/s/s，牵引切断延时6秒。列车运行起点在60米处，运行方向沿着里程增加的方向运行。安全要求如下：l全线要求限速100公里每小时；l在183米到480米之间，要求限速80公里每小时；（新增的条件）l在480米到960米之间，要求限速40公里每小时；（新增的条件

4、）l试验时为保证安全，要求列车运行时不得超过1366米处。问题：请编程计算列车在线路上各点的安全运行速度（每隔一厘米计算一个速度点）。安全运行速度是指：为保证行车安全，当列车速度超过此速度值后，必须采取制动措施。预期结果：1.列车运行至任意一点S处，速度保持在限速曲线之下时为安全并满足限速条件。2.列车运行至任意一点S处，达到所求绘制曲线的速度后马上采取制动措施，能够保证行车安全。3.列车在进行制动后仍能满足题目中临时限速条件。4.列车在1366m处速度必为零。二．实验过程首先，习题B、C都是在S的基础上加限速构成的，问题的要求都是计

5、算列车在线路上各点的安全运行速度，设这个速度为V，列车在该点的里程为S，那么题目要求就变成了，在每一个S处，计算相应的V，即我们最后需要得到的是一个V和S的关系式，即V=f(S)或f(S)=S。具体分析过程：1.先看习题A，题目中只有一个全程限速，以及最后停止位置不得超过1366处，考虑在某速度下采取制动，此时牵引加速度为最大1.7m/s/s(设为a1)，牵引切断延迟6s，令该速度为V，牵引延迟6S后的速度为V1，最大制动减速度为1.5m/s/s(设为a2），可列得以下公式：其中，又，所以最终可得到V和S的关系式，由此关系式可画得制动

6、曲线。若考虑制动时最不利状态，即此时，初始V=100km/h，可得所以该题的曲线应满足如下关系式：S=0~687.3m：V=100km/h(27.8m/s)S=687.3m~1366m：若考虑制动时的牵引加速度已为0，初始V=100km/h，（根据以上不利状态下分析得到的制动前达到的距离，通过简单计算可得到，列车在运行至之前位置已经可以达到限速100km/h以及任何更低的速度，即在需制动的位置，完全可以把a1=0带入计算），此时各关系式变为：所以制动曲线应满足如下关系式：S=0~941.6m：V=100km/h(27.8m/s)S=9

7、41.6m~1366m:该曲线总体在前一曲线之上，列车运行效率更高。习题B中，较习题A相比增加了一个480米到960米之间的临时限速，由习题A的分析可以得到，若列车在某位置开始制动达到480m时降到该限制速度，以列车最大牵引加速度加速到全程限速100km/h计，列车在该位置的牵引加速度可以为零，所以S在0~480m阶段关系式变为：V1=27.8m/s(100km/h)，V2=16.7m/s(60km/h)可得在148.6m处列车即满足100km/h，又满足牵引加速度为零是不能实现的。故此处按牵引加速度a1=1.7m/s计算。S在0~4

8、80m阶段关系式为：故S=0~480m阶段满足：得再计算S>480m区域：若从临时限速截止位置960m处实施制动，此时可记牵引加速度为零，则480