列车牵引计算工具dynamis及机车车辆计划管理工具(参考Word)

列车牵引计算软件在现场中的应用作者：高雨平来源：《科学与财富》2011年第09期[摘要] 介绍了列车牵引计算软件的主要技术功能,详细论述了牵引计算软件的操作程序、使用办法和牵引定数等技术要素的确定。

[关键词] 牵引计算软件操作程序使用办法技术要素确定1、引言为适应新的运输形势对铁路运输的要求,铁路必须进行牵引动力改造、挖潜、提速、扩能。

铁路运输具有高度集中、紧密相关、协调动作的特点，各项技术指标的确定、主要设备的配置和使用必须做到科学、及时、准确。

列车牵引计算以力学的基本原理为基础，以大量的科学试验资料和实际运用经验为依据，阐明列车运行过程中的规律，科学地解决铁路运输中的有关技术问题。

近年来，随着计算机应用技术的不断发展和深入，使列车牵引计算手段得到了长足的进步，相继引入牵引电算的方法和技术进行有关计算和绘图。

在铁路快速发展的今天，列车牵引计算软件的开发与应用对运输生产的作用越来越明显,如何正确掌握解算方法,显得尤为重要。

包神铁路公司管内铁路正线全长171km，线路坡度大、曲线半径小，再加上配属机车车型种类多，有电力机车SS3B型、SS4B型，内燃机车DF4B型、DF12型、GKD3型5种车型，近两年随着运量不断攀升，动力供应十分紧张，给运输组织带来很大困难。

如何准确确定各机型、各机型间相互重联后的牵引定数，缺乏有力的理论依据，包神铁路公司非常重视科技创新，积极与西南交大联系，引进列车牵引计算软件，有效解决现场中的实际问题。

2、软件概述牵引计算软件以铁道部颁发的《列车牵引计算规程》为准则，把牵引计算中成熟的经验和科学的解算方法用某种语言编成牵引计算程序,上机运算,使它在运算过程中根据具体线路条件和复杂程度自动优化合理的操纵方法，具有牵引计算与数据处理功能，利用铁路系统现有的数据资源，转化成牵引计算和绘制操纵示意图需要的线路数据文件，改变了以往人工输入线路数据的方法，计算过程采用司机模拟操纵的方法，并以动画方式显示列车运行速度、运行时间、手柄级位、列车管压力等参数，随列车运动形成连续曲线，计算过程形象直观。

列车牵引计算•列车牵引计算（calculation of railway train traction）分析计算铁路列车运行参数及相关问题的学科，用以解算列车质量、运行速度、运行时间、制动以及能源消耗等有关问题。

它以力学和试验为基础而重在应用。

列车牵引计算不仅是运输组织的依据，也是机车运用、动力选择、铁路选线、铁路设计、经济评估以及信号机布置等的基础，是铁路重要的专业基础学科之一。

铁路列车是一个有相当长度的、非均质的、近似弹一粘性接的复合系统、并与轨道及周围空气（电力牵引时还与接触网）形成耦合，所以列车运行是一种复杂的、综合的、多自由度的运动。

但在列车牵引计算中一般都简化为质点或近似均质刚体在纵向力的作用下沿着线路纵断面平行运动，再经修正求解。

这种工程计算方式可以满足列车稳态运行（指各车轴之间相对移极小的状态）时的精度要求而被广泛采用。

列车在轨道上运行时，存在不同方向和不同大小的外力和内力作用。

列车牵引计算主要研究直接影响列车运行的作用力，即与列车运行方向平行的纵向外力与外力的分力，包括可由司机控制的牵引力与制动力以及司机不能控制的阻力。

牵引力与列车运行方向相反，是阻止列车运行的外力。

列车牵引运行时，作用于列车的合力是牵引力减去阻力，通常称为加速力；列车惰行时，只有阻力构成减速力；而列车制动时，制动力加上阻力产生更大的减速力。

牵引力由动力与传动装置引起并与列车运行方向相同的外力。

牵引动力（机车或动力车）将电能（电力牵引时）或燃料的化学能（热力牵引时）转变为使动轮旋转的内力矩，最终通过轮轨粘着关系形成轮周牵引力的外机械功（非轮轨接触式的磁悬浮列车、气垫列车等除外），在每一层的转换中都有不同份额的能量损失。

总的能量损失越小，机车（或动力车）的效率就越高。

轮周牵引力减去机车阻力后就是直接牵引车列的车钩牵引力。

中国采用轮周牵引力为列车牵引计算的标准。

理想牵引特性曲线图牵引动力最高负荷时的理想牵引特性曲线主体是一条恒功率线，也就是轮周牵引力F 与运行速度υ呈等轴双曲线关系，即F·υ＝常数（见图），但低速段受粘着条件限制（称为粘着牵引力）或起动电流或扭器转矩限制，高速时受最高速度（即构造速度）的限制，见上图中阴影线。

铁路货车管理信息系统概述目前在车站主要采用的“货车管理信息系统”，是TMIS 的一部分，一般在编解能力较大的编组站上采用，其设备是车站的主要运输设备之一。

本节介绍的是TMIS中“编组站货车管理信息系统(YIS)”的设备及其管理方法。

“编组站货车管理信息系统”已在全路编组站广泛应用，其主要功能有：制定日班计划、生成钩计划、现车信息管理及变更处理。

以下文中所称的"TMIS"，亦多指"YIS"。

一、设备概况1.主机设置和工作方式目前在电算车间的主机房内，设置两套计算机和一台磁盘柜，其中一台为主机，另一台为备用机。

它的主要任务是进行终端管理和通信，接收和处理从用户终端发出的各种命令，进行处理，更新数据库，再将各种信息反馈给终端发出指令，并负责和作业过程控制系统接口的信息联络。

每套设备中有3台计算机互相衔接，每台在各自完成自己功能的同时，还负责与另外2台计算机间的通信，从而构成三机同时工作，保证3台计算机数据的同步；输入、输出机主要对打印机进行管理，输出打印信息，并完成与上层机系统(路网数据处理系统)的通信。

备用机主要负责更新数据库，建立数据备份。

两套计算机可以互相切换，其中任何一台计算机出现故障时，其原有功能可由另一套机器接替，从而使TMIS系统不问断的运作。

2.其他设备(1)计算机网络设备：主要包括预确报通信服务器、0OSOO路由器、集线器及IOLAN通信服务器等设备。

(2)空调设备。

(3)电源设备。

为保证TMIS不间断运作，主机及各终端设备均配有计算机专用电源，为一级双路供电，主机及重要工作岗位还配有Vps设备。

二、设备管理办法1.终端设备(1)各终端设备均为贵重精密设备，由值班人员负责操作使用，电算车间统一维护保养和管理。

开机或上机操作时，必须按操作办法进行，严禁任意操作，非操作人员未经允许，不准操作任何设备。

(2)所有操作人员必须坚守岗位，不准擅自离岗，不准闲杂人员人内和逗留。

《列车牵引电算软件》使用说明书一、系统概述《列车牵引计算》电算软件采用Visual Studio 2005 C# 语言和Access 2003技术编制，为教材的配套软件，可帮助学生更好的理解教材内容，为教师提供更丰富的教学手段。

计算所用数据基于《列车牵引计算规程》（TB/T1407-1998，以下简称《牵规》）。

随着我国高速铁路的蓬勃发展，《牵规》必将进行更新，系统基于数据库技术，预留参数调整接口，增强了系统的适用性。

系统功能可划分为以下几个部分：1．基础数据为整个系统的基础，包括：机车（动车）型号，车辆类型，闸瓦类型，常用制动系数等参数的维护。

2．机车数据包括：电力机车总体参数、牵引力特性及相应的有功电流、“牵引/惰行/空气制动”时的自用电有功电流、动力制动特性及其自用电有功电流（如果有动力制动）；内燃机车总体参数、牵引力特性及相应的单位时间燃油消耗、“起动/惰行/空气制动”时的单位时间燃油消耗、动力制动特性及其单位时间燃油消耗（如果有动力制动）。

本软件还提供了参数复制功能，对于参数相近的机车，可以先全部复制，然后略加修改，实现新机车数据的快速输入。

3．线路数据提供了线路原始数据的输入、修改，线路摘录，线路反向，线路化简和参数复制的功能。

对于参数相近的线路，也可以先全部复制，然后略加修改，实现数据的快速输入。

4．列车编组可自由选择机车、车辆类型，组成不同形式的列车，以备后续的时分计算之用。

5．牵引计算包括：运行时分解算，列车制动问题解算（又分：列车紧急制动距离计算和列车制动限速表的编制两项功能），牵引重量解算，机车能耗解算。

其运行过程如图1 所示，基础数据、机车数据、线路数据这三项是系统进行计算的基础，计算前必须保证这些数据的完整性和准确性。

图 1 系统计算流程为提高系统实用性，系统已提供《牵规》(TB/T1407-1998)中部分电力机车、内燃机车、客货车辆的数据和全部闸瓦数据。

特别提示：系统中基础数据、机车数据、线路数据是后续进行列车编组，运行时分解算、能耗计算、牵引重量验算、列车制动问题解算等模块的基础，计算时系统自动查找这些信息。

TMIS就是铁路运输管理信息系统.它主要包括确报、货票、运输计划、车辆、编组站、货运站、区段站、分局调度、货车实时追踪、机车实时追踪、集装箱实时追踪、日常运输统计、现在车及车流推算、军交运输等子系统。

CTC ：Centralized Traffic Control System，调度集中控制系统。

调度集中是铁路调度中心对某一区段内的铁路信号设备进行集中控制、对列车运行直接指挥、管理的技术装备。

TDCS（Train Operation Dispatching Command System）是覆盖全路的调度指挥管理系统，能及时、准确地为全路各级调度指挥管理人员提供现代化的调度指挥管理手段和平台。

TDCS系统是个全路联网的调度指挥系统，它由部中心TDCS系统，铁路局TDCS系统，车站系统三层机构有机地组成的，它采用数字化、网络化、信息化技术，是对传统调度指挥模式的革命性突破，它极大地减轻了调度员的劳动强度，提高了运输生产的效率。

在TDCS系统基础上建设调度集中，是铁路跨越式发展的必经之路，所以TDCS系统为铁路调度实现现代化打下坚实基础。

分散自律调度集中系统（CTC ）是综合了计算机技术、网络通信技术和现代控制技术，采用智能化分散自律设计原则，以列车运行调整计划控制为中心，兼顾列车与调车作业的高度自动化的调度指挥系统。

以“CTC ”为标志，加快实现铁路运输生产调度指挥智能化是今后铁路信息化建设的主攻方向之一。

在研发人员的刻苦攻关下，我国铁路首次运用的新一代CTC “分散自律调度集中系统”于2003 年11 月26 日在西（西宁）哈（哈尔盖）段率先上道并投入试用。

新一代CTC ，首先实现了列车按图自动运行，同时由车站自律机根据列车运行的实际情况，在列车优先的原则下自动执行调车作业计划。

调度命令无线传输系统、无线列调大三角、无线车次号跟踪与校核系统、无线调车机车信号和监控系统等关键技术的运用，使新一代CTC 在列车运行计划自动调整、调车计划自动执行等方面智能化程度与自动化水平有了显著提高，基本满足了我国铁路运输组织复杂的技术需求。

列车牵引计算规程根据列车的运行参数和行驶条件，列车牵引计算规程主要包括以下几个方面的内容：1.列车信息：列车信息是进行牵引计算的基础，包括列车类型、车长、车重、车辆数量等。

不同类型的列车在牵引计算中要采用不同的计算方法。

2.牵引力计算方法：牵引力是列车在运行过程中需要克服阻力和提供加速度所需的力。

牵引力的计算方法一般包括静态牵引力和动态牵引力两种。

静态牵引力是列车在匀速行驶时所需的力，可以通过列车总重与摩擦系数的乘积来计算。

动态牵引力是列车在起动、加速和爬坡等特殊条件下所需的力，需要根据列车的具体情况进行计算。

3.线路参数：线路参数是指列车所行驶的铁路线路的相关参数，包括平均坡度、曲线半径、限速等。

线路参数对列车的牵引力有一定的影响，需要在计算中加以考虑。

4.阻力计算方法：阻力是列车行驶过程中需要克服的力，主要包括气阻力、摩擦阻力和上坡阻力等。

阻力的计算方法一般根据列车的速度、车辆的特性和行驶条件等参数进行计算。

5.牵引电机选择和配置：根据列车的牵引力大小和运行速度，需要选择适合的牵引电机进行配置。

牵引电机的选择和配置是牵引计算的重要环节，需要考虑列车的运行参数、牵引力大小和电气设备的性能等因素。

6.牵引系统设计和功能：牵引系统是列车实现牵引力的关键设备，需要在设计中考虑列车的牵引力大小和运行需要，确保系统运行稳定、可靠。

7.牵引力调整和控制：列车的牵引力大小可以通过调整电机电流和牵引电机的工作模式来实现。

牵引力的调整和控制是为了满足列车的运行需求，确保列车在不同行驶条件下具有良好的牵引性能。

总之，列车牵引计算规程是确保列车安全、高效行驶的基础工作之一、通过合理的视角和实际情况的考虑，可以制定出切合实际的规范，为铁路运输提供有力支撑。

专业综合实践设计题目：SS4型电力机车牵引计算学院：电气学院班级：姓名：学号：指导教师：【摘要】根据列车牵引计算的基本理论，严格按照《列车牵引计算规程》，利用手工计算和计算机编程绘图两种方式完成了列车计算坡道、牵引重量、列车换算制动率、运行时间和运行速度的计算，以及运行合力曲线图、运行速度和时间曲线图的绘制。

其中计算机绘图计算部分中的绘图程序均用Matlab完成，列车运行时间和运行距离的计算程序均应用手工计算。

【关键字】列车牵引制动计算1、引言随着教学改革的深入和培养铁道电气化应用人才的需要，在电力机车专业学习计划中，为了增强我们对电力机车进一步的了解，以及加强以往学习模式的改革和创新，《电力机车牵引计算》被广泛应用和推广。

“牵引计算”涉及到课程的理论内容需要大量的力学知识，如牵引力的形成与计算、制动力的形成与计算、列车阻力的形成与计算、列车运行速度和时间的计算等，整合了过去的理论力学和列车牵引计算。

这次课程设计使我们加强了对《电力机车牵引计算》的理论认识，熟悉了电力机车的计算标准，严格按照《列车牵引计算规程》。

此次课程设计不仅注重联系实际，而且注重培养学生的能力。

2、设计题目2.1 课程设计目的在学习机车车辆基本理论的基础上，通过这一环节巩固和实践所学的主干专业课程。

2.2 课程设计要求认真分析课程设计的题目、具体任务，以及所给出的设计条件、根据所学理论计算和确定列车牵引质量、运行速度、运行时间、绘制合力曲线等。

2.3 课程设计题目描述1、已知条件SS4型电力机车牵引特性曲线：SS4型电力机车电阻制动特性曲线：SS4型电力机车牵引计算主要数据：2、列车阻力计算，给出列车阻力计算公式。

所谓列车阻力，是指列车运行时作用在列车上阻止列车运行并且不能用人力操控的外力，用大写W 表示，单位为N 或KN 。

作用在电力机车和车辆上的阻力分别为机车阻力,W 和车辆阻力,,W 。

显然W=,W +,,W (KN)按照引起列车阻力的原因，列车阻力可分为两大类：（1）基本阻力——列车在任何情况下运行都存在的阻力。

列车牵引计算系统的设计与实现的开题报告一、课题背景及意义随着人们生活水平的提高和交通技术的不断发展，铁路交通在我国交通体系中的地位越来越重要。

铁路计算机控制系统是列车牵引过程中起关键作用的重要设备之一。

列车运行过程中，计算机控制系统能够实时、精准地掌控列车速度、牵引力和制动。

因此，针对列车牵引计算系统进行优化设计，不仅能提高列车运行的安全性和稳定性，同时还有助于提升列车牵引的性能和效率，为铁路运输服务。

本课题旨在设计和实现一种高效、可靠的列车牵引计算系统，从而提高铁路运输的运行质量和效率。

二、课题研究内容1. 列车牵引计算系统的研究现状调查与分析；2. 列车牵引计算系统的设计需求分析；3. 列车牵引计算系统的模块划分和功能设计；4. 列车牵引计算系统的具体实现和测试；5. 总结和评价列车牵引计算系统的设计与实现。

三、课题研究方法1. 访谈法。

通过与铁路相关从业人员进行交流，了解列车牵引计算系统设计与实现的具体需求和技术要求；2. 文献法。

阅读相关的国内外文献及专利，了解列车计算机控制系统先进的理论和技术；3. 实验法。

利用开发板、传感器等硬件设备搭建实验平台，完成列车牵引计算系统的具体设计和实现；4. 经验法。

参考铁路运转的实际经验，优化列车牵引计算系统的性能和效率。

四、预期成果1. 设计一种高效、可靠的列车牵引计算系统，满足铁路传统运输和新型高速铁路运输的需求；2. 实现具有智能化功能的列车牵引计算系统，提高铁路运输的安全性和稳定性；3. 实现列车牵引计算系统的定时定点数据采集和存储，为后续数据分析提供基础；4. 对设计实现的列车牵引计算系统进行性能测试与评价，对其优化改进提出建议。

五、研究难点1. 列车运行数据的采集与处理；2. 牵引计算模型的算法设计；3. 列车牵引计算系统的智能化功能实现。

六、研究进度与时间安排本项目预计完成时间为一年，具体安排如下：1. 第一阶段：文献调查和需求分析（2个月）；2. 第二阶段：系统设计与实现（6个月）；3. 第三阶段：系统测试和优化（2个月）；4. 第四阶段：论文撰写和答辩（2个月）。

关于列车牵引计算系统的研究作者：刘大伟马子奕来源：《中国科技博览》2017年第19期摘要：列车牵引计算系统的构成，可根据系统数据的处理流程，将系统分为数据库管理模块、数据处理模块、显示界面模块，对各个模块的功能做了详尽说明，并针对各个模块的功能特点作了进一步分析设计。

关键词：牵引计算；数据库管理；数据处理中图分类号：S662 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0335-02列车牵引计算是针对有轨交通运输中列车在外力（包括机车牵引力、列车阻力、列车制动力）的作用下沿轨道运行及其有关问题的科学计算。

它以力学为基础，以科学实验和先进操纵经验为依据，分析列车运行过程中的各种现象和原理，并用以解算轨道交通运营和设计上的一些主要技术问题和技术经济问题。

列车牵引计算系统是一个复杂的综合系统，涵盖范围广，计算公式繁多，而本文利用系统的观点，将牵引计算看成一个求解多元问题的方法论。

在牵引计算系统需求分析的基础上，对系统的功能进行详细设计，将系统划分为三大模块：数据管理模块，数据处理模块和显示界面模块。

本设计的目的在于框定列车牵引计算系统的层次结构，定义各个模块的功能、原理及相互关系。

1.列车牵引计算软件发展及现状1.1 列车牵引计算的含义“列车牵引计算”是研究列车在外力作用下沿轨道运行及有关问题的实用学科。

它以力学为基础，以科学实验和先进操纵经验为依据，分析列车运行过程中的各种现象和原理，并用以解算轨道交通运营和设计上的一些主要技术问题和技术经济问题。

例如，机车牵引重量、列车运行速度和运行时间、列车制动距离、制动限速、制动能力以及机车能耗（燃油耗或电耗）等等。

列车牵引计算的用途有多方面，在铁路运输方面，为了使铁路运输做到提速、重载、安全、高效，在每年修改列车列车运行图时都需要进行大量的牵引计算，并且在列车运行或车站调车过程中发生事故时，用于分析事故原因；在机车运用方面，除了配合运输方面做好工作之外，为了做到“节能”，还可以通过牵引计算，寻找最佳操纵方案；在选线设计方面，为了计算铁路的通过能力和输送能力、确定线路纵断面和机车交路，在进行选线设计时必须要进行牵引计算；在通信信号方面，为了合理地布置轨道信号设备，也要进行牵引计算；在运输经济方面，为了计算设备投资和运营支出，进行各种方案的经济比较等等，也要进行牵引计算n，。

列车牵引计算工具（Dynamis）Dynamis是德国轨道交通管理咨询公司（RMCon）开发的专门用于轨道交通列车牵引计算的工具。

该工具可实现高精度的轨道交通列车牵引计算过程，可与轨道交通综合设计验证平台无缝集成，进行数据交换。

该工具可完成基于节时、定时、节能等多种策略的牵引计算过程，并进行策略对比分析，也可进行牵引能耗计算及节能操控计算等多种类型、多种目的的牵引计算过程，其计算结果已经过大量实际现场试验检验，是列车牵引计算科研及教学过程中良好辅助工具。

利用本工具，还可完成认知、实践和提高等不同层次的列车牵引计算实验。

该软件还可与RailSys无缝集成，从RailSys中直接导出相关数据用于牵引计算。

软件主要功能包括：●基于不同控制策略的牵引计算●不同控制策略效果对比分析●牵引能耗计算及节能操控计算●列车牵引计算结果展示主要控制策略包括：●●定时●节时●●节能具体参数如右图所示。

计算结果如下图所示（绿色线为节能计算曲线）车辆（动车组）运用优化工具（Dispo）Dispo是德国轨道交通管理咨询公司（RMCon）开发的专门用于轨道交通车辆或动车组运用计划优化的工具。

模型可针对不同的运行图和运力资源配备情况，完成给定运行图中动车组和乘务短期及长期计划的优化编制，编制过程中还可同时考虑多种车型的运用条件等诸多约束条件。

Dispo可与RailSys无缝集成，从中导入基础设施、运行图等相关条件，并据此进行优化计算。

该软件主要功能如下：●运用计划优化，软件可针对某一天、某一周或某个月，且考虑车底回送所需的运行线的车辆使用计划优化；●车底运用仿真，软件中包含仿真模块，可针对指定时间段进行仿真和评估；数据导出，Dispo产生的结果可直接被导出到RailSys中使用。

城市列车牵引计算系统使用说明书北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室2008年5月目录CONTENT1 绪论 (3)2 系统安装 (6)2.1 运行环境 (6)2.2 软件内容 (6)2.3 软件安装 (6)3 系统总体框架 (7)3.1 基础数据模块 (7)3.2 计算参数定义模块 (7)3.3计算模块 (7)3.4 系统输出模块 (7)3.5 系统工具模块 (8)3.6 帮助模块 (8)4 系统使用指南 (9)4.1数据文件 (9)4.1.1线路数据库 (9)4.1.2其它数据 (19)4.1.3系统退出 (21)4.2 系统计算条件定义 (21)4.2.1 列车控制方式选择 (22)4.2.2 计算区段选择 (23)4.2.3 操纵策略选择 (24)4.2.4 曲线和隧道的限速及折减公式设置 (24)4.2.5 列车选择 (24)4.2.6运行终止 (26)4.3系统运行 (26)4.3.1 初始化 (26)4.3.2显示结果 (28)4.4 系统输出 (29)4.4.1屏幕显示 (29)4.4.2 输出方式选择 (32)4.4.3曲线与参数设置 (33)4.4.4数据存取 (34)4.5系统工具 (35)4.5.1系统时钟设置 (35)4.5.2滚动设置 (36)4.5.3限速显示 (36)4.5.4曲线参考点选择 (36)4.5.5制动距离验算 (37)4.5.6用户管理 (37)4.6帮助 (37)4.6.1使用帮助文档 (37)4.6.2关于本系统 (37)5系统常见错误索引 (38)5.1线路部分 (38)5.2移动设备部分 (38)5.3运行部分 (39)5.4输出部分 (40)6 系统操作步骤 (42)6.1 基础数据的输入 (42)6.1.1 线路数据输入 (42)6.1.2 其它数据输入 (43)6.2 系统定义 (43)6.3 系统运行 (44)6.4 结果输出 (44)1 绪论有效的组织列车运行是管理铁路运输系统、更好地满足运输需求的基本要求。