驼峰仿真系统
Hump Simulation System
(申请清华大学工程硕士专业学位论文)
培养单位：计算机与科学技术系
工程领域：计算机技术
申请人：赵秀全
指导教师：冯建华教授
联合指导教师：丁昆高级工程师
二○○八年五月
关于学位论文使用授权的说明
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本人保证遵守上述规定。
（保密的论文在解密后遵守此规定）
作者签名：导师签名：
日期：日期：
摘要
本文作者具有十多年从事驼峰自动化控制研究的经验，基于实际工作中的需要提出一种新型的基于和驼峰控制系统信息共享的驼峰自由溜放的仿真系统的设计方法。
在查阅有关该领域内的研究文献后，密切结合现场的实际应用，提出了自己的分析方法。对于线路、车辆、调速设备、气象等对象实体建立起相应的对象模型，建模更多从实际应用入手，考虑理论和应用的密切结合，这些模型比起以往的一些论文具有很大的突破性。由于能够和实际控制系统联机，得到更多的实际应用数据，使得模型具有自我修正功能。
论文的重点是对于处于自由溜放状态的车辆，利用模型化分析建立受力质点，从质点受力分析入手，结合经典的自由溜放公式，逐步推导出符合与现场情况的修正后溜放公式。与以往仿真系统的比较，该仿真系统密切结合实际应用，具有更大的适应性。随后就仿真实现过程做出了说明，特别强调了仿真系统与控制系统的信息共享方法，为以后修正模型中的参数确定提供了基础。
作为仿真系统能够尽可能逼真实际应用情况，对于需要修正的参数、修正的方法也出了详细的论述。从工程应用角度出发，指出了目前控制系统调速控制中所存在的控制盲区问题，提出了对于控制系统调速参数（定速、放头拦尾）修正及反馈的方法。
关键词：驼峰仿真实时数据模型修正优化控制
Ⅰ
Abstract
With more than 10 years experience of humping automatic control study, this article advanced a series of new methods about cut free rolling models in hump simulation. It builds some new models different from foregone research, including hump line, speed control device, cut, car and Weather, etc. Because of the models combining theory and application of practice, communicating with humping control system, the parameters of Models can be modified in application.
The emphases of this article is the power analysis of cars in free rolling status. Based on old formulas, It digs out the shortcoming of old formulas and points some parameters to be improved. Then it advanced new free rolling model formulas and methods to amending the parameters. About simulation system realization, this article describes the data structures of some new models and system structure.
According the data from TW-2 Humping Control System, the emulator can improve some parameters of cut free rolling model. Of course, by Data Mining and Mathematics analysis methods, it will send more accurate speed control coefficients to TW-2 System, improve control precision.
Anyway, the behavior of this emulator to others is communication to hump control system and get real time data. It’s the base of amending parameters of itself in application.
Key Words: simulation real time data amending improve control
Ⅱ
目录
第1章引言 (1)
1.1 铁路编组站及驼峰自动化系统介绍 (1)
1.2 驼峰业务的主要术语 (2)
1.3 目前驼峰仿真的研究成果 (3)
1.4 本论文的研究内容和实现功能 (4)
1.5 论文主要的数学模型 (5)
第2章基础数据说明 (7)
2.1 线路数据 (7)
2.2 减速器数据 (7)
2.3 减速顶数据 (9)
2.4 车辆数据 (9)
2.5 气象数据 (10)
2.6 调车计划单数据 (10)
第3章建立仿真模型 (11)
3.1 基础设备的建模 (11)
3.1.1 车辆、勾车建模 (11)
3.1.2 计划、线路建模 (12)
3.1.3 模型间关系 (14)
3.2 分勾点算法 (15)
3.3 自由溜放车辆的受力分析 (16)
3.3.1 车辆溜放的基本阻力 (17)
3.3.2 车辆溜放的风阻力 (19)
3.3.3 车辆溜放的曲线阻力 (20)
3.3.4 减速设备的制动功 (21)
3.4 自由溜放模型建模 (22)
3.4.1 传统的自由溜放模型 (22)
3.4.2 修正的自由溜放模型 (24)
第４章仿真系统实现 (26)
4.1 系统架构 (26)
4.2 与驼峰控制系统的协议 (27)
4.2.1 从控制系统传来的数据 (28)
4.2.2 反馈控制系统的数据 (28)
4.3 相关物理模型的数据结构和表结构 (29)
4.3.1 质点、车辆、勾车、计划结构 (29)
4.3.2 线路单元结构 (30)
III
