基于DSPN的重載鐵路機車同步操控性能研究.pdf

1、重載鐵路運輸技術(shù)目前已經(jīng)成為國際上公認的鐵路貨運發(fā)展方向，通過加長列車編組、多機車同步牽引的工作方式可以大幅度提高運輸能力，而多機車牽引對于各機車間的同步性要求非常高。同步操控是指各機車在允許的時間范圍內(nèi)按照主控機車的指令同時進行啟動、加速、減速和制動等作業(yè)，如果牽引機車間的操控不同步，就可能引起車輛間的擠壓或拉鉤現(xiàn)象，嚴重影響鐵路運輸生產(chǎn)安全和運輸效率，因此同步操控技術(shù)對于保障重載運輸安全運行至關(guān)重要。
　　為實現(xiàn)機車同步操控，

2、主控機車與從控機車間需要實時傳遞控制命令，當前世界上解決列車同步操縱問題主要采用機車無線動力分布式控制(Locotrol)和電控空氣制動(ECP)兩種技術(shù)。根據(jù)我國重載鐵路以及重載機車車輛現(xiàn)狀，我國選用Locotrol系統(tǒng)作為重載組合列車的同步操控系統(tǒng)。本文將同步操控命令的傳遞分為兩部分，一是主控機車通過無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將控制命令傳送給從控機車，二是控制命令以制動波的形式通過列車管傳遞到各個車輛。
　　本文選用800MHz無線電臺

3、、GSM-R(Global System for MobileCommunications-Railway)網(wǎng)絡(luò)以及LTE(Long Term Evolution)網(wǎng)絡(luò)作為機車同步操控信息傳輸系統(tǒng)，介紹了各個數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的組成、特性，結(jié)合Petri網(wǎng)的特點，選用確定與隨機Petri網(wǎng)(DSPN)作為建模工具，建立了800MHz無線電臺、GSM-R網(wǎng)絡(luò)、LTE網(wǎng)絡(luò)作為機車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、并運用TimeNET4.0對所建立的模型進行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果分析、比較不同通信方式下無線數(shù)據(jù)傳輸時延特性，同時分析了列車運行速度對通信的影響。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)傳輸時延更小。
　　由于制動波的傳輸時延受到列車管長度、三通閥性能等多種因素的影響，本文建立了簡化的制動波傳輸DSPN模型，分析了制動波傳輸時延對列車同步操控性能的影響，同時也分析了通信故障、列車編組長度、制動