Page 25 - 《振动工程学报》2025年第11期

第 11 期 熊 芯，等：车载数据驱动下重载列车纵向力实时预测方法 2483

2 # 28 # 56 # 82 # 108 #

0.15 0.15 0.20 0.15 0.12
0.15
归一化频率 0.10 归一化频率 0.10 归一化频率 0.10 归一化频率 0.10 归一化频率 0.10
0.08
0.06
0.05
0.04
0.05
0.05
0.05
0.02
0 0 0 0 0
−80 −70 −60 −200 0 200 −200 0 200 −200 0 200 400 −200 0 200 400
误差 / kN 误差 / kN 误差 / kN 误差 / kN 误差 / kN
111 # 137 # 163 # 191 # 217 #
0.12 0.15 0.25 0.25 0.6
归一化频率 0.10 归一化频率 0.10 归一化频率 0.20 归一化频率 0.20 归一化频率 0.5
0.08
0.4
0.15
0.15
0.06
0.3
0.10
0.10
0.05
0.04
0.1
0.02 0.05 0.05 0.2
0 0 0 0 0
−400 −200 0 200 −400 −200 0 200 −400 −200 0 200 −200 0 200 −200 0 200 400
误差 / kN 误差 / kN 误差 / kN 误差 / kN 误差 / kN

图 16 简化方法计算典型测试车位车钩力误差分布
Fig. 16 Errors distribution of coupler forces for typical test vehicle positions calculated by the simplified method
的概率保证操纵稳定区段的计算误差小于 129.2 kN， 321-332.
并进一步提高计算效率。 XU Minglong，LI Gu，LI Wei，et al. Analysis of longitudi-

nal force degradation and running safety of heavy-haul
4 结 论 combined trains[J]. Journal of Railway Science and Engineer-
ing，2023，20（1）：321-332.
（1）为准确确定不同工况下的机车车辆基本运 [2] COLE C， SUN Y Q. Simulated comparisons of wagon
行阻力系数，本文建立基于车载数据的基本阻力系 coupler systems in heavy haul trains[J]. Proceedings of the
数优化方法，结果表明在牵规规定值基础上适当调
Institution of Mechanical Engineers，Part F：Journal of Rail
整有利于实现更高的计算准确度。
and Rapid Transit，2006，220（3）：247-256.
（2）通过分析列车纵向动力学计算的关键子系
[3] WU Q， SPIRYAGIN M， COLE C. Advanced dynamic
统模型化方法与模型输入数据来源，建立车载数据
modelling for friction draft gears[J]. Vehicle System Dynam-
与模型机理相结合的列车纵向动力学计算精确方
ics，2015，53（4）：475-492.
法；为进一步提高计算效率，建立了使用 Duhamel 积
[4] 常崇义，王成国，马大炜，等. 2 万 t 组合列车纵向力计算
分求解振动响应解析解的列车纵向力简化计算方法。
研究 [J]. 铁道学报，2006，28（2）：89-94.
（3）以中国重载典型−9‰~−12‰长大下坡区段
CHANG Chongyi， WANG Chengguo， MA Dawei， et al.
运行为例，本文精确计算方法对缓冲器相对位移变
Study on numerical analysis of longitudinal forces of the
化趋势、量级水平和关键冲击有较好的预测效果，
T20000 heavy haul[J]. Journal of the China Railway Society，
简化方法计算效率更高，但对列车操纵工况转换时
2006，28（2）：89-94.
（如循环制动缓解前后）的短时剧烈纵向冲击模拟
[5] 常崇义，马颖明，郭刚，等. 超长重载列车纵向力影响规
较差。
律仿真研究 [J]. 中国铁道科学，2021，42（1）：87-94.
（4）本文重载列车纵向力实时预测方法实现了
纵向力在线预测评估，为重载列车在线安全监测和 CHANG Chongyi，MA Yingming，GUO Gang，et al. Simu-
辅助驾驶技术迭代等提供了有效的计算解决方案， lation study on the influence of longitudinal force on super
该方法未来是否能够得到实际应用还有待更详细的 long heavy haul trains[J]. China Railway Science， 2021，
试验验证。 42（1）：87-94.
[6] 魏伟，于忠建. 从控机车滞后时间对 3 万 t 列车纵向力的影
参考文献： 响 [J]. 交通运输工程学报，2011，11（2）：39-44.
WEI Wei， YU Zhongjian. Influence of lag time for slave
[1] 徐明龙，李谷，李蔚，等. 重载组合列车纵向力劣化分析 control locomotive on longitudinal coupler forces of 30000 t
与运行安全研究 [J]. 铁道科学与工程学报，2023，20（1）： train[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering，