列车运行计算实验布置
列车运行图
《列车运行图》编制任务书一、目的要求目的：通过编制列车运行图，使学生初步掌握铺画列车运行图及计算区间通过能力的基本方法，培养学生组织指挥区段列车运行的初步能力.要求：1.计算甲—乙区段非平行运行图区间运行能力；2.编制单线区段列车运行图和机车周转图；3.计算该区段列车运行图的主要指标。
二、任务资料1．甲——乙区段线路示意图，区段长130Km。
2．区间闭塞方式为单线半自动,车站为电气集中联锁。
3．中间站到发线数目除E站为四股道外，其余均为3股道（包括正线）。
各站进站信号机外制动距离内均无超过6‰的下坡道，接车线路末端除E站外均无隔开设备。
4．机车运用有关规定①客运机车为电力机车（不勾交路)；②货运机车为北京型内燃机车，机务段在甲站，停留时间标准为110min；折返段在乙站，折返时间标准为80min；③摘挂列车实行专用制，单独勾机车交路。
5．行车量及固定时刻：甲组:①旅客特快一对：135次甲站30:2开；136次乙站6：30开；②普通旅客列车二对：1001次甲站10：00开；1002次乙站13：00开；1003次甲站19：00开；1004次乙站22:00开。
③直达货物列车上行2列：86002次乙站2:00开；86004次乙站15：30开；④区段货物列车上行11列，下行13列，车次由30001/2编起；⑤摘挂列车一对，在A站或I站的T作业=3h。
车次为40001/2。
乙组：①旅客特快一对：135次甲站30:3开；136次乙站7：30开；②普通旅客列车二对：1001次甲站11:00开；1002次乙站14：00开；1003次甲站20：00开;1004次乙站23:00开.③直达货物列车上行2列：86002次乙站3:00开；86004次乙站16:30开;④区段货物列车上行11列，下行13列，车次由30001/2编起。
⑤摘挂列车一对，在A站或I站的T作业=3h。
车次为40001/2。
丙组：①旅客特快一对：135次甲站3:00开；136次乙站6:00开；②普通旅客列车二对：1001次甲站10：30开；1002次乙站13：30开;1003次甲站19: 30开；1004次乙站22：30开。
列车运行控制速度曲线
列车运行控制速度曲线
Lt
D
实验一：绘制列车限制速度曲线
实验报告
一．实验目标
：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：
全线．实验过程
本次问题的主要难点在速度曲线的生成。
1.速度曲线的生成
首先列车在得到减速指令时，有6s的牵引力切断延时，考虑最不利的情况，在得到减速指令时，列车处于加速阶段，加速度a= 1.7 m⁄s2，加速时间t = 6s，
那末空走距离
1
Skou=V0t2at2… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ①
试验时为保证安全，要求列车运行时不得超过1366米处。
问题：请编程计算列车在路线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。
本次实验的目标是生成一条速度曲线，对这条速度曲线有以下几点要求：
1.全线速度不超过100公里每小时即27.78米每秒
列车运行计算与设计模拟实验系统实验报告
列车运行计算上机实验报告一、机车、列车、线路等数据录入1、线路数据截图第一部分第二部分第三部分2、机车数据截图1）DF4F机车数据截图DF4H-251158机车基本数据DF4H-251158机车牵引特性曲线DF4H-251158机车燃油曲线2）SS1机车数据截图SS1-251158机车基本数据SS1-251158机车牵引特性曲线SS1-25115机车电阻制动特性曲线SS1-251158机车有功电流曲线3、列车数据截图251158-A列车基本数据251158-B列车基本数据251158-C列车基本数据二、运行数据对比分析1、对同一列车分别在B站停车和通过的数据对比分析表1：列车251158-A走行数据统计1）在走行时间和速度方面，列车在通过B站停车与通过B站不停车相比，在相同区间内，走行时间要长，平均速度也低，在B-C区段内达到最高速度的位置也要延后。
是因为设置了在B站停车120s，所以平均速度肯定会因为有停车的缘故而降低。
设置了停车站以后，列车从速度为0牵引到最高速度时所需要的距离肯定会比直接通过B站要长。
2）在能耗消耗方面，列车在通过B站停车与通过B站不停车相比，A-B区间内能耗消耗要小，B-C区段内能耗消耗大，整个A-C区段内能耗消耗要大。
是因为在A-B区段，列车要准备在B站停车，那么这一部分的牵引力消耗就会因为进站停车而降低，取而代之的制动能耗与牵引能耗相比小很多，所以会导致进站停车的A-B区段能耗消耗小。
但在B站出站后，列车需要通过牵引加速到最高速度，这一部分的能耗消耗比直接通过B站然后保持惰行的列车消耗的能耗要大得多，所以导致了再出B站后的B-C区段消耗的能耗要大。
从整体上来说进站停车的列车比直接通过的列车所消耗的能耗要大。
2、对同一机车牵引不同车辆的运行数据对比对比表1和表2分析DF4H牵引机车分别牵引质量3300t和2000t的车辆时的走行数据，对比分析两者的时间、速度和能耗等各方面数据。
列车运行计算与设计 资料
一、填空题1.机车牵引力不得大于机车粘着牵引力，否则车轮将发生空转。
2.列车运行阻力可分为基本阻力和附加阻力。
3.列车在6‰坡道上上坡运行时，则列车的单位坡道附加阻力为6N/KN 。
4.在计算列车的基本阻力时，当货车装载货物不足标记载重50%的车辆按空车计算；当达到标记载重50%的车辆按重车计算。
二、简答和名词解释1．什么是机车牵引力?答：机车用来克服列车阻力以牵引车列运行的力。
机车牵引力的大小取决于机车原动机的功率和机车运行速度，其方向与运行方向相同。
2．“黏着”与“静摩擦”的区别与联系？答：黏着作用与静摩擦作用之间的有本质区别：黏着作用产生于运动状态；静摩擦力产生于静止状态；运动中机车动轮有增载和减载的情况，各动轮轴之间牵引力分配不均。
3．动力集中方式的优缺点？答：优点：动力装置中安装在2～3节车上，检查维修比较方便；电气设备的总重量小于动力分散的电动车组。
缺点：动车的轴重较大，对线路不利；易受粘着限制。
4．动力分散方式的优缺点？答：优点：动力装置分布在列车不同的位置上，能够实现较大的牵引力，加速性能好；采用动力制动的轮对多，制动减速度大；轴重小，粘着力运用合理；编组灵活，经济效益高；列车中一节动车的牵引动力发生故障对全列车的牵引指标影响不大。
缺点：牵引动力设备数量多，总质量大。
5．阻力按照产生原因分为哪几类？答：基本阻力和附加阻力6．什么是单位阻力?答：牵引计算中将以N计的阻力与KN计的重力之比称为单位阻力7．什么是加算坡道？答：由于坡道附加阻力与速度无关，根据一系列试验，将隧道附加阻力和曲线附加阻力与坡道附加阻力合在一起计算，称为加算坡道附加阻力一、填空题1.列车制动一般分为常用制动和紧急制动。
2.列车在不同运行工况的单位合力与运行速度的变化曲线称为列车单位合力曲线图。
3.按制动方式不同，列车制动可分为三种，分别是摩擦制动，动力制动和电磁制动。
4.列车制动力是由制动装置引起的与列车运行方向相反的外力，它的大小可由司机控制。
《列车牵引计算》本科教学大纲(最新
课程编号：《列车牵引计算》课程教学大纲学时：32 学分：2一、教学大纲的说明1、授课对象：车辆工程专业，四年制本科生2、课程性质：专业方向类选修课3、任务及要求：列车牵引计算课程是一门和交通运输专业密切相关的专业选修课，本课程主要讲授机车牵引力、列车运行阻力和制动力的产生及其在运用中的变化规律，机车牵引力的计算标准，列车运行阻力和制动力计算，列车运行时分和列车制动问题的解算，牵引重量的计算和验算及牵引定数的制定，机车能耗的计算，以及如何使用电子计算机进行上述计算等内容。
要求掌握列车牵引计算的基本概念、基本原理和计算方法。
4、与其它课程的联系：先修课程：《铁道概论》后修课程：无二、教学大纲（1）机车牵引力主要介绍车钩牵引力与轮周牵引力、轮轨间的摩擦与粘着、粘着牵引力等概念及机车的牵引特性及其计算标准。
（2）列车运行阻力主要介绍基本阻力、附加阻力及列车运行阻力计算。
（3）列车制动力主要介绍制动力的产生及其限制、闸瓦摩擦系数的影响因素、闸瓦压力的计算、列车制动力的计算及动力制动等。
（4）合力曲线、运动方程及时分解算主要介绍合力曲线图的绘制及应用、列车运动方程及其应用、列车运行时分的计算和绘制等。
（5）列车制动问题解算主要介绍制动距离及其计算、紧急制动限速和列车换算制动率的解算。
（6）牵引重量主要介绍牵引重量的计算、验算及牵引定数的确定。
（7）机车燃油、燃煤及电能消耗量的计算主要介绍各型机车能量消耗量的计算。
（8）列车牵引电算主要介绍牵引电算各软件的用途及相互关系及其应用。
四、教材及参考书1、教材：《列车牵引计算》饶忠主编2010年中国铁道出版社2、参考书：《列车牵引计算》张中央主编2006年中国铁道出版社大纲批准：大纲审定：大纲制定：叶春华。
项目二-确定城市轨道交通列车运行计划r
A
2 314 1 887 2 575 1 556 3 100 4 191 3 560
B 2 341
524 1 376 1 253 2 337 3 109 2 918
C 2 033 575
199 322 662 816 1 569
D 2 518 1 540 187
158 691 956 1 728
E 1 626 1 320 281 153
始运年份 1863 1868 1892 1896 1900 1902 1927
运营时间 /h 20 24 24 19 20 21 19.5
城市 莫斯科 华盛顿
香港 北京 上海 广州
始运年份 1935 1976 1979 1969 1993 1997
运营时间 /h 19 18 19 18 18 17.5
早高峰小时各区间断面客流量
上行 18 099 27 190 28 357 27 508 25 737 21 957 14 215
区间 A—B B—C C—D D—E E—F F—G G—H
下行 19 183 28 386 29 543 28 926 27 214 22 402 13 165
三、全日行车计划
——线路断面满载率。
三、全日行车计划
（二）全日行车计划编制程序
（3）计算行车间隔时间。计算公式为
式中：
t间隔
=
3
600 ni
t间隔 ——行车间隔时间，单位为s；
ni ——小时开行列车数，单位为对。
（4）对各行车间隔进行微调。
（5）最终确定全日行车计划。
三、全日行车计划
（三）全日行车计划编制实例
162 448 967
单位：人
列车运行控制实验报告
实验一：绘制列车限制速度曲线一、实验内容二、问题分析根据题目要求画出全线的限速示意图如下：速度防护曲线应该是全线各个限制条件共同作用下的最低速度，所以应该分别绘制出400~500米的速度限制曲线，550~700米的速度限制曲线，1450米处停车的速度限制曲线，和全线的限速，最后在每一个距离点处取不同限速曲线速度点的最小值，最终形成的曲线就是速度防护曲线。
首先设计1450m处停车的速度限制曲线，列车在制动过程中，近似做初速度为当前速度，末速度为0的匀减速直线运动，减速度为1.7m/s/s，根据牛顿运动学公式：但是，当车载设备输出制动命令时列牵引切断和力真正达到100% 需要一定时间，称为制动延。
因此，车载设备开始触发制动需经过两个阶段。
第一阶段为空走阶段，列车制动力为0，做持续时间是牵引切断延时的匀速直线运动；第二阶段才为完全制动阶段。
所以实际的目标距离会更短，考虑制动延时后目标距离减少了4*Vm，在保证安全的前提下，Vm取全线限速的最大值，即100km/h。
所以：400m处和550m处的速度限制曲线也用同样的表达式绘制，只需要改变目标距离x和Vt的值。
经过上述分析，得到速度限制曲线的Matlab表达式如下：400米处：v3=(sqrt(2*a*(400-s-s1)+vt_1^2)*3.6) .*(s<=400-s1)550米处：v4=(sqrt(2*a*(550-s-s1)+vt_2^2)*3.6) .*(s<=550-s1)1450米处：v1=sqrt(2*a*(1450-s-s1)+vt^2)*3.6;当列车从低速限速区段驶入高速限速区段时，要保证车尾通过低速限速区段才能解除限速，所以低限速区间的长度应该延长车长70m，Matlab表达式如下：400~500限制速度：90.*(s>400-s1 & s<=500+l)550~700限制速速：45.*(s>550-s1 & s<=700+l)全线限制速度：v2=100.*(s>=60 & s<=1450);使用分段函数绘制出各个限制条件下的速度-距离曲线，再用函数v=min([v1,v2,v3,v4])，得到每个距离点s上对应的最小速度点v。
列车运行控制速度曲线
实验一：绘制列车限制速度曲线实验报告一．实验目标已知：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s/s，最大制动减速度为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：●全线要求限速100公里每小时；●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。
本次实验的目标是生成一条速度曲线，对这条速度曲线有以下几点要求：1.全线速度不超过100公里每小时即米每秒2.在1366米之前列车需减速到0二．实验过程本次问题的主要难点在速度曲线的生成。
1.速度曲线的生成首先列车在得到减速指令时，有6s的牵引力切断延时，考虑最不利的情况，在得到减速指令时，列车处于加速阶段，加速度，加速时间，则空走距离之后列车视为做匀减速直线运动，减速度，初速度为，末速度为0，则刹车距离根据要求，有其中是列车距防护点的距离，取最不利情况即带入数据，根据①②③可得其防护速度与当前列车距防护点距离的关系式为当时，2.程序的编写使用matlab进行编程，算法流程如下图：结束V(k)=VK+1开始当前距防护点位置S(k)速度是否大于全程限速Vt 计算防护速度VV(k)=Vt全程计算结束限速计算函数：function [ v ] = xiansu( sz,s,vt ) v=+*sqrt+12*(sz-s));if v> vtv= vt;endif v<=0v=0;endend其中sz为防护点位置，s为当前列车位置，vt为列车限速，v为防护速度。
主函数V=zeros(1,150001); %设置速度数组S=0::1500; %设置距离数组Vt=100/; %设置最高限速Sz=1366; %设置防护点距离for k=1:150000 %计算防护速度V(k)=xiansu(Sz,S(k),Vt);endVa=V*; %速度转换为km/hSa=S/1000; %距离转换为kmplot(Sa,Va) %画图grid onxlabel('位置（km）')ylabel('速度（km/h）')title('列车速度防护曲线')axis([0 0 120])V=V*100; %速度转换为cm/sS=S*100; %距离转换为cmT = [S;V];fileID = fopen('列车防护速度.txt','wt');fprintf(fileID,'%.2f,%.2f\n',T);fclose(fileID);三．实验结果分析利用matlab画出的图像如下图所示：该图像在1366m之前速度就减为0，这是因为考虑在最不利情况下，速度为0时突然加速而产生的余量，此图像各种情况均视为最不利的情况，对列车的安全能够保证。
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列车运行计算实验布置
一、线路数据
在“基础数据”—>“线路数据”中录入模拟线路，断面数据包括坡道、曲线、桥梁、隧道、信号机、车站等位置。
数据见表1~表6。
整个区段列车运行限速80km/h。
线路文件输入完毕后，保存在默认目录内，文件名为“个人学号+姓名.lne”。
注意：完成后请不要删除线路文件。
在“区段属性”对话框中，“学号+姓名”输入学号和姓名，并输入线路限速80km/h。
在“里程变换”对话框中输入起点里程267.7km，里程增减选择“递增”。
表1坡道数据
表2 曲线数据
表3 桥梁数据
表4 隧道数据
表5 信号机数据
表6 车站数据
二、机车数据
输入DF4(货)内燃机车的牵引特性曲线、燃油消耗量曲线；
输入SS1型电力机车的牵引特性曲线、机车有功电流曲线及电阻制动特性曲线。
机车名称为：机车名-学号后六位，如学号为13251011，则机车名称分别为：DF4h-251011；及SS1-251011。
三、列车数据
(1) 列车名称：学号后六位-A，DF4(货)型内燃机车牵引，牵引重量3300t，列车全长700m，换算制动率为0.32，列车管定压500kPa，制动距离800m，默认手柄位16。
列车编组：滚
动轴承重货车50辆。
(2) 列车名称：学号后六位-B，DF4(货)型内燃机车牵引，牵引重量2000t，列车全长420m，换算制动率为0.32，列车管定压500kPa，制动距离800m，默认手柄位16。
列车编组：滚
动轴承重货车30辆。
(3) 列车名称：学号后六位-C，SS1型电力机车牵引。
默认手柄位333。
其余信息同列
车(1)。
四、模拟计算
(1) 分别对列车A、B、C在模拟区段进行运行（A站出发、B站停车120s、C站停车），并将结果数据汇总在报告中。
在默认目录保存以下文件：(1)运行文本文件（文件名为列车
名称-1.txt）；(2)时分文本文文件（文件名为列车名称-2.txt）；(3)结果文本文文件（文件名为
列车名称-3.txt）。
例如，列车A，文件分别是：251011-A -1.txt、251011-A -2.txt、251011-A -3.txt。
(2) 分别对列车A、B、C在模拟区段进行运行（A站出发、B站通过、C站停车），并
将结果数据汇总在报告中。
文件不用保存。
(3) 对(1)、(2)运行结果数据进行比较，并做简要分析。
五、要求
(1) 数据输入完成后，将各机车、列车、线路等显示界面分类整理到报告中，并按要求
进行分析，全部报告不得超过A4纸单面5页。
(2) 保存实验系统全部目录下文件，包括：*.lne文件，机车、列车文件，输出的运行
文本、时分文本及结果文本文件。
(3) 实验系统全部目录下文件每次需要自己保留，以便下次上机及后续实验继续使用，否则需要重新输入数据。
(4) 报告完成后用A4纸打印，在最后一次课上提交。
报告的电子版（包括.pdf及.doc）以及实验系统全部目录下文件打包后发到03114018@
(5) 报告雷同者一律取消成绩。
附表1 DF4 (货)型内燃机车牵引计算主要数据表
第8 页共10 页
附表2 SS1型电力机车牵引计算主要数据表
第9 页共10 页
运行级位：5
运行级位：9
电阻制动力(kN)
第10 页共10 页。