一种车辆制动系统仿真模型的构建方法及装置与流程

本技术涉及建模仿真，尤其是涉及一种车辆制动系统仿真模型的构建方法及装置。

背景技术：

1、制动系统作为列车关键子系统之一，其性能直接影响到列车运行安全。城市轨道列车制动系统是有许多部件及子系统所组成，不同的部件和子系统完成着制动不同的功能，并且与牵引系统、信号系统等之间又是相互配合、紧密联系、互为整体，犹如一架庞大的复杂的联动机。在实现运营服务过程中，如果某一个环节出现问题，就可能危及整个车辆的运行安全。城市轨道交通的特点是站距相对于城市之间运营的一般火车来说就显得较短，只有1km左右。车辆行驶速度快，乘客上下数量波动大、发车频率高，因此车辆制动系统应具有可靠性，先进性和安全性。总之，制动系统是轨道列车装备中最复杂、最先进同时也是可靠性安全性要求高的系统之一。

2、早期对制动系统的研究主要依赖于试验，但这种试验方式大大增加了试验成本以及降低了试验效率，而准确的系统模型是列车精准控制的基础，通过对系统模型内部性能参数的实时精准估计，可以掌握列车实时性能，大幅度优化列车区间调度效率，降低列车试验成本，提高列车检修效率。列车制动过程作为保障列车运行安全的重要途径，值得特别关注。因此，以列车制动过程为研究对象，建立列车制动系统模型，开展适应于列车制动系统的基础研究意义重大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种车辆制动系统仿真模型的构建方法及装置，可有效的降低试验成本和提高试验效率。

2、本技术实施例提供了一种车辆制动系统仿真模型的构建方法，所述构建方法包括：

3、根据目标车辆的制动系统的几何结构和系统参数，通过系统建模仿真软件构建所述制动系统中各部件的部件仿真模块；其中，所述系统参数中包括所述制动系统中各部件的部件参数；

4、将所述各部件的部件仿真模块按照所述制动系统的装配要求进行装配集成，生成所述制动系统的目标仿真模型。

5、可选的，所述制动系统中各部件的部件仿真模块包括：基础制动模块、总风缸模块、辅助制动模块、制动储风缸模块、截止阀模块、主(辅)阀模块、供风模块、相应/超员载荷下紧急制动压力计算模块。

6、可选的，所述通过系统建模仿真软件构建所述制动系统中各部件的部件仿真模块，包括：

7、针对所述制动系统中的每个部件，根据该部件的原理图和所述系统建模仿真软件所规定的仿真模块构建规则，进行模块仿真构建，得到模拟该部件实际工作效果的部件仿真模块；其中，所述仿真模块构建规则中包括仿真模块构建顺序规则以及仿真模块构建方式规则。

8、可选的，所述将所述各部件的部件仿真模块按照所述制动系统的装配要求进行装配集成，生成所述制动系统的目标仿真模型，包括：

9、根据所述制动系统的装配要求，确定所述制动系统中各部件的端口连接关系以及部件连接所涉及的管路参数；

10、根据确定出的所述制动系统中各部件的端口连接关系以及部件连接所涉及的管路参数，依次连接所述制动系统中各部件的部件仿真模块，得到初始仿真模型；

11、使用所述初始仿真模型与根据仿真需求所构建的数据处理子模型对应连接，生成所述制动系统的目标仿真模型。

12、可选的，所述数据处理子模型中包括输入模块、用风量计算模块以及单车车体模块：

13、所述输入模块，用于接收目标用户根据所述目标车辆实际运行情况所确定的仿真测试参数，并将所述仿真测试参数输入至所述目标仿真模型中；

14、所述单车车体模块，用于采集所述目标仿真模型接收到的所述仿真测试参数后系统仿真运行输出的每个转向架的空气制动力，根据目标用户输入的仿真制动初速度和车辆载荷模拟所述目标车辆的运行情况；

15、所述用风量计算模块，用于确定所述制动系统的用风量。

16、可选的，所述目标仿真模型用于模拟计算以下项目：所述目标车辆的制动缸压力、所述目标车辆的行车速度、所述目标车辆的制动距离、所述目标车辆的减速度以及所述制动系统的用风量。

17、可选的，所述仿真测试参数包括：车辆载荷、制动缸预控制压力和制动工况。

18、本技术实施例还提供了一种车辆制动系统仿真模型的构建装置，所述构建装置包括：

19、部件仿真构建单元，用于根据目标车辆的制动系统的几何结构和系统参数，通过系统建模仿真软件构建所述制动系统中各部件的部件仿真模块；其中，所述系统参数中包括所述制动系统中各部件的部件参数；

20、系统仿真构建单元，用于将所述各部件的部件仿真模块按照所述制动系统的装配要求进行装配集成，生成所述制动系统的目标仿真模型。

21、可选的，所述制动系统中各部件的部件仿真模块包括：基础制动模块、总风缸模块、辅助制动模块、制动储风缸模块、截止阀模块、主(辅)阀模块、供风模块、相应/超员载荷下紧急制动压力计算模块。

22、可选的，所述部件仿真构建单元在用于通过系统建模仿真软件构建所述制动系统中各部件的部件仿真模块时，所述部件仿真构建单元用于：

23、针对所述制动系统中的每个部件，根据该部件的原理图和所述系统建模仿真软件所规定的仿真模块构建规则，进行模块仿真构建，得到模拟该部件实际工作效果的部件仿真模块；其中，所述仿真模块构建规则中包括仿真模块构建顺序规则以及仿真模块构建方式规则。

24、可选的，所述系统仿真构建单元在用于将所述各部件的部件仿真模块按照所述制动系统的装配要求进行装配集成，生成所述制动系统的目标仿真模型时，所述系统仿真构建单元用于：

25、根据所述制动系统的装配要求，确定所述制动系统中各部件的端口连接关系以及部件连接所涉及的管路参数；

26、根据确定出的所述制动系统中各部件的端口连接关系以及部件连接所涉及的管路参数，依次连接所述制动系统中各部件的部件仿真模块，得到初始仿真模型；

27、使用所述初始仿真模型与根据仿真需求所构建的数据处理子模型对应连接，生成所述制动系统的目标仿真模型。

28、可选的，所述数据处理子模型中包括输入模块、用风量计算模块以及单车车体模块：

29、所述输入模块，用于接收目标用户根据所述目标车辆实际运行情况所确定的仿真测试参数，并将所述仿真测试参数输入至所述目标仿真模型中；

30、所述单车车体模块，用于采集所述目标仿真模型接收到的所述仿真测试参数后系统仿真运行输出的每个转向架的空气制动力，根据目标用户输入的仿真制动初速度和车辆载荷模拟所述目标车辆的运行情况；

31、所述用风量计算模块，用于确定所述制动系统的用风量。

32、可选的，所述目标仿真模型用于模拟计算以下项目：所述目标车辆的制动缸压力、所述目标车辆的行车速度、所述目标车辆的制动距离、所述目标车辆的减速度以及所述制动系统的用风量。

33、可选的，所述仿真测试参数包括：车辆载荷、制动缸预控制压力和制动工况。

34、本技术实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的构建方法的步骤。

35、本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的构建方法的步骤。

36、本技术实施例提供了一种辆制动系统仿真模型的构建方法及装置，所述构建方法包括：根据目标车辆的制动系统的几何结构和系统参数，通过系统建模仿真软件构建所述制动系统中各部件的部件仿真模块；其中，所述系统参数中包括所述制动系统中各部件的部件参数；将所述各部件的部件仿真模块按照所述制动系统的装配要求进行装配集成，生成所述制动系统的目标仿真模型。这样，通过本技术提供的技术方案，可有效的降低车辆制动系统试验的试验成本和提高试验效率。

37、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。