基于模块化设计方法的城市轨道交通牵引计算软件研制

摘要

大力发展城市轨道交通是解决现有城市交通问题的有效途径，而在建设城市轨道交通线的初期，必须对城市轨道交通线进行牵引计算，牵引计算为城市轨道交通的发展提供了不可缺少的理论、实践依据。 本文详细的阐述了城市轨道交通牵引计算的特点与方法，并通过分析比较，选择了应用刚性多质点列车模型的建模方案，建立了城市轨道交通牵引计算的仿真模型。深入的研究了模块化设计原理，并运用模块化设计方法对城市轨道交通牵引计算软件进行了模块化设计。在此基础上，使用C++语言在VC++6.O开发环境下编写了牵引计算软件。该软件可以为城市轨道交通的能耗计算、列车运行速度、时分计算以及牵引供电系统分析等提供有效的依据和辅助手段。 本文使用所开发的牵引计算软件对广州地铁4号线、5号线进行了牵引仿真计算，得出了计算结果与输出曲线。仿真结果对充分发挥车辆牵引能力、列车运行时刻表的安排，节约能源等都具有一定的参考价值。 本软件操作简单、方便，在计算精度和功能上又有了新的提高和扩展。经过了实际工程数据的演算，软件运行稳定、实现了预先设计的功能。因此，本软件针对性强，已具有较高的使用价值。 图43幅，表7个，参考文献43篇。

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致谢

1绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2城市轨道交通系统简介

1.2.1城市轨道交通系统的分类

1.2.2城市轨道交通车辆

1.3牵引计算概述

1.3.1国内外牵引计算概况

1.3.2城市轨道交通车辆牵引计算特点

1.4本文的研究目的和主要工作

2牵引计算方法与模型

2.1城市轨道交通牵引计算的方法

2.2牵引计算的电算模型

2.2.1单质点列车模型

2.2.2多质点列车模型

2.3列车的运行过程模型

2.4本章小结

3模块化理论

3.1模块与模块化的概念

3.1.1模块的定义及特征

3.1.2模块化的定义及其特点

3.2模块化设计

3.3模块划分理论

3.3.1模块划分的基本原则

3.3.2模块划分的层次特性

3.3.3模块划分的方法

3.4本章小结

4牵引计算软件模块化设计

4.1牵引计算软件模块划分

4.2计算功能模块原理分析

4.2.1列车牵引力

4.2.2阻力计算

4.2.3制动计算

4.2.4牵引质量

4.2.5能耗计算

4.3运行过程模块原理分析

4.3.1 工况的选择

4.3.2列车运行速度、时分的解算

4.3.3变坡点速度控制

4.3.4制动点的确定

4.4本章小结

5城市轨道交通牵引计算软件的开发

5.1软件的设计方法

5.2牵引计算软件简介

5.2.1软件组成简介

5.2.2系统界面简介

5.3软件功能实现过程

5.4本章小结

6实例仿真计算与分析

6.1牵引计算所需基本数据

6.2仿真计算

6.3本章小结

7论文工作总结与展望

参考文献

作者简历