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S =匕7呵"，加速时间|2血，则空走距离

S/iou = V^t + 2^ +12................................................................ ①

之后列车视为做匀减速直线运动，减速度= IM/"，初速度为人+ " + r，

末速度为0,则刹车距离

S shu=^^-.............................................. ②

根据要求，有

其中s是列车距防护点的距离，取最不利情况即\

^5 沖廿[1 $/才1] hr" ****・" bl・*******・* ****** *・*■ "**9**1 ・・***・**1*・ »*****・・* 1・****1**・・1 /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S的关系式为-38.4 + ^'691.2 + 125 \

=-------------- 为---------------- \当V Q> 27.78时V n= 27.78

2. 程序的编写

使用matlab进行编程，算法流程如下图：

限速计算函数：

fun cti on [ v ] = xia nsu( sz,s,vt ) v=+*sqrt+12*(sz-s));

if v> vt

v= vt;

end

if v<=0

v=0;

end

end

v为防护速度。其中SZ为防护点位置，s为当前列车位置，vt为列车限速,

主函数

V二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)=xia nsu(S z,S(k),Vt);

end

Va=V*; %速度转换为km/h

Sa=S/1000;%距离转换为km

plot(Sa,Va)%画图

grid on

xlabel('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/s

S=S*100;%距离转换为cm

T = [S;V];

filelD = fope n('列车防护速度.txt','wt');

fprin tf(filelD,'%.2f,%.2f\n',T);

fclose(filelD);

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。