簡介
駝峰車輛溜放阻力(car rolling resistance)是指車輛經駝峰溜放時,必須克服的各項單位阻力。其中有單位基本阻力、單位空氣阻力、單位道岔附加阻力和單位曲線附加阻力。單位
基本阻力是車輛在平直線路上溜行時的阻力。單位空氣阻力是由空氣與車輛之間的相對運動引起的,其值與風向、風速及車型有關。單位道岔附加阻力,主要是由運動中的車輪撞擊道岔的尖軌和轍叉引起的。單位曲線附加阻力是車輛通過曲線線路時較直線線路增加的阻力,其值與曲線的轉向角大小有關。
駝峰車輛溜放速度與阻力關係分析系統
隨著鐵路運量的加大和科學技術的發展,駝峰自動化控制系統得到了廣泛地套用,編組場的作業效率得到了較大的提高。但駝峰自動化控制系統一旦投入運營,控制參數調整主要依賴於既有的經驗,沒有嚴格的理論分析和公式推導。出口速度的控制是溜放自動化系統的執行環節,它的控制精度與控制時機是否合宜直接關係到拉間隔與連掛的效果,建立一套基於自動化駝峰控制系統的車輛溜放速度與阻力關係分析系統是十分必要的。
在溜放過程中影響車輛溜放速度的因素很多,用一個機器部分或者全部取代人工操作決策的過程,其難度是不言而喻的。在構建實際系統時,可以採用2 種方案:一種是為不同的功能模組建立不同的知識庫和規則庫; 另一種是所有功能模組都採用同一知識庫和規則庫,依據不同的觸發對象選取不同規則和知識處理。前者的優點是便於設計、維護和知識庫的更新,各功能模組間的耦合最低,但不同模組間需進行大量的數據通信,對數據間的同步更新和訪問機制控制要求較高; 後者的優缺點與前者相反,考慮到編組站駝峰場的實際情況,採用前一種方法構建。利用自動化駝峰控制系統資料庫記錄溜放作業過程中速度和阻力的相關數據,包括車輛溜放過程出口速度、入口速度、車重和車型等信息,用速度和阻力關係分析軟體分析資料庫中的相關記錄,生成阻力和速度關係曲線。專家系統根據阻力與速度關係曲線和專家知識庫,推導出阻力和速度關係的規律和公式,計算控制系統的調整參數,並為駝峰自動化控制系統參數調整提供理論支持,從而進一步提高整個系統的可靠性和駝峰的解編能力。
系統實現原理
採用基於專家系統的輔助決策系統,建立車輛溜放過程控制中速度與阻力關係的算法,其基本原理是建立基於權重因子的模糊控制知識庫、基於專家經驗判別準則的規則庫,以及基於事件現象發生機率的自學習知識庫,採用專家系統的構建方法和推理原則實現車輛溜放過程中速度與阻力關係的確定。
在編組站駝峰場中,車輛溜放過程中運行阻力主要由基本阻力、曲線阻力、道岔阻力、空氣阻力和調速工具產生的阻力等5 種成份組成。
系統結構
硬體結構
駝峰自動化控制系統鉤車溜放速度與阻力關係分析系統由資料庫服務子系統、遠程數據採集子系統、數據分析子系統和專家分析子系統組成。
1. 區域網路。內部交換區域網路用一台乙太網交換機作為其核心主幹數據通信設備,所有的系統設備通過它來完成各子系統之間的底層數據通信,通信協定採用TCP /IP。
2. 資料庫伺服器。運行My SQL 資料庫的資料庫伺服器,為系統提供統一的數據存儲接口和公共數據的存儲介質,為系統各個部分的數據分析提供數據基礎。
3. 數據分析工作站。通過對記錄在資料庫伺服器中的作業數據的分析,歸納編組場作業記錄中的速度阻力關係,生成分析報告和圖形曲線,進行顯示和列印輸出。
4. 專家分析工作站。通過數據分析工作站生成的報告和曲線,結合專家的經驗分析,進行公式推導,結合駝峰控制系統提出參數調整建議,生成相關報表。
5. 信息採集終端。專家分析工作站與駝峰自動化控制系統通過數字接口進行通信,採集作業信息並且通過遠程訪問將數據傳遞到數據伺服器。
軟體結構
系統軟體包括商用軟體和使用C 或C + + 語言編寫的集成了不同功能的操作軟體。通過以下3 個方面描述駝峰自動化控制系統鉤車溜放速度與阻力關係分析系統結構。
1. 系統軟體結構層次圖及相關的描述。
2. 硬體結構及組成硬體設備和外部接口的描述。
3. 軟體組成和描述,以及軟體在物理硬體設備中的分布情況描述。
駝峰自動化控制系統鉤車溜放速度與阻力關係分析系統軟體是由商用軟體和所開發的套用軟體組成的。
系統軟體設計
遠程數據採集子系統不斷地採集並存儲駝峰自動化控制系統的編組場作業記錄; 數據分析子系統通過對大量作業數據的分析,生成鉤車溜放速度與阻力關係曲線; 專家分析子系統在數據分析子系統計算結果的基礎上,建立溜放模型並推導出鉤車溜放速度與阻力關係的統計公式,最終提出駝峰自動化控制系統的調整參數。