列车牵引计算工具dynamis及机车车辆计划管理软件dispo

搭建 FRACAS 质量管理信息化平台，推动机车产品质量管理创新发布时间：2021-01-19T03:10:30.556Z 来源：《新型城镇化》2020年20期作者：杨锦昊[导读] 随着国内轨道交通装备制造业产品功能的复杂化以及产品可靠性工作的深入开展，产品故障信息的管理就显得越来越不够系统化，以前主要靠人工和半自动化的方式处理故障信息，致使工作效率不高，产品故障信息也没有得到充分利用，对故障模式影响分析、可靠性评估等可靠性工作项目的数据支持不足 [1]。

中车大连机车车辆有限公司辽宁大连 116000摘要：本文提出了搭建 FRACAS 质量管理信息化平台，通过对机车产品在研制及生产阶段所发生的故障进行严格的“归零”管理，使分散发生的产品故障得到及时的汇总和解决，从而实现对产品质量管理水平的创新。

关键词：FRACAS；质量管理信息化；创新；管理一、概述随着国内轨道交通装备制造业产品功能的复杂化以及产品可靠性工作的深入开展，产品故障信息的管理就显得越来越不够系统化，以前主要靠人工和半自动化的方式处理故障信息，致使工作效率不高，产品故障信息也没有得到充分利用，对故障模式影响分析、可靠性评估等可靠性工作项目的数据支持不足 [1]。

如何收集故障信息、如何协同各部门之间的故障处理与分析工作，已成为迫在眉睫的难题。

FRACAS 系统作为质量与可靠性信息管理平台，能够规范故障信息的报告、分析、纠正、闭环和利用，解决故障处理不及时、传递不规范的弊病，科学地积累产品研制经验，建立完整的故障信息数据库和科学利用经验数据的方法，为产品可靠性工作的开展提供数据基础。

通过及时报告产品发生的故障，分析故障原因，并采取有效的纠正措施来防止故障再发生，提高产品的可靠性和维修性，以保证达到并保持产品质量与可靠性。

运用信息化的FRACAS 能够报告并捕获与产品、流程等相关的所有故障和问题，可以建立质量与可靠性信息平台，完善产品质量问题和故障的闭环控制，辅助制定可靠性增长划，并为可靠性工作提供基础数据。

动车组牵引计算建模及软件仿真的开题报告标题：动车组牵引计算建模及软件仿真研究一、研究背景与意义随着铁路网络的不断完善和高速铁路的不断发展，动车组作为高速铁路班次的主力车型，得到了广泛的应用和发展。

动车组牵引计算是其关键技术之一，对于确保列车行车安全、提高运行效率、延长车辆寿命等具有重要的意义。

因此，对动车组牵引计算进行建模和软件仿真研究，可为推动动车组牵引技术的发展和提高铁路运行效率提供有力的技术支持。

二、研究内容和目标本课题旨在对动车组牵引计算进行建模和软件仿真研究，具体包括如下内容：1. 动车组牵引计算基本原理及方法研究；2. 基于各种因素，建立动车组牵引计算模型，包括电功率/电流计算、力学特性计算、故障诊断等；3. 开发针对动车组牵引计算模型的软件仿真系统，对系统进行验证和分析。

三、研究方法和步骤本研究将采用如下方法和步骤：1. 文献调研：通过对动车组牵引计算相关的文献进行深入阅读，并对其中的理论和方法进行分析和比较，为研究提供理论基础；2. 模型建立：基于文献调研的结果，分析影响动车组牵引计算的因素，建立动车组牵引计算的数学模型，包括电功率/电流计算、力学特性计算、故障诊断等；3. 软件开发：根据建立的模型开发针对动车组牵引计算的软件仿真系统，通过数据模拟、数据分析等方式进行仿真验证；4. 分析结果：通过对仿真结果进行数据分析，对动车组牵引计算的可靠性、准确性等指标进行评估，为动车组牵引计算的应用提供支持。

四、预期成果本研究预期达到如下成果：1. 对动车组牵引计算进行建模和软件仿真研究，建立动车组牵引计算的数学模型；2. 开发针对动车组牵引计算模型的软件仿真系统，提高动车组牵引计算的准确性、可靠性和智能化程度；3. 对动车组牵引计算模型的仿真结果进行分析，为铁路运行保障提供技术支持和指导。

五、研究实施计划本研究总计历时12个月，预期实施计划如下：1. 前期准备（1个月）：文献阅读、问题分析、研究设计等；2. 模型建立（4个月）：对动车组牵引计算相关因素进行分析，建立动车组牵引计算的数学模型；3. 软件开发（5个月）：开发针对动车组牵引计算模型的软件仿真系统，进行系统验证和分析；4. 结果分析与总结（2个月）：对仿真结果进行数据分析，撰写研究成果，形成论文和技术报告。

铁路运输管理信息系统 (TMIS应用安全一、铁路运输管理信息系统(TMIS 概述铁路运输管理信息系统（Transportation Management Information System，简称 TMIS ,是铁道部为实现铁路运输生产管理现代化而组织实施的重大工程，是第一个覆盖全国铁路的信息系统，也是中国铁路信息化的核心系统。

铁道部中央主处理系统从全路 2200个站段信息报告点,通过计算机网络实时收集全路列车、机车、车辆、集装箱及所运货物的动态信息，实现列车、机车、车辆、集装箱及所运货物节点式实时追踪管理,实现货运营销、货票、车站作业、确报和铁道部、铁路局调度的计算机管理，为铁路各级运输生产人员提供及时、准确、完整的信息和辅助决策管理方案。

铁路运输管理信息系统 (TMIS 主要包括确报、货票、运输计划、车辆、编组站、货运站、区段站、路局调度、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、军运输等子系统. 简单地说就是通过建立全路计算机网络系统，将铁道部、铁路局、主要站段的计算机设备联成一个整体,从而实现对全路近 50万辆货车、 1万多台机车、 2万多列列车、几十万个集装箱及所运货物实施追踪管理。

计算机系统可以随时提供任何一辆货车、一台机车、一列列车、一个集装箱及所运货物的位置地点及设备的技术状态, 并预见它们 3天内的动态变化，随时提供车流的动态变化情况.二、 TMIS 在运输生产站段应用安全的现状1. 站段对 TMIS 系统安全的重要性认识不够多年来,由于资金、技术、人才和管理思维模式等多方面原因, 一部分站段对计算机信息技术应用安全的重要性认识不够，重视系统功能使用、轻视系统安全管理的现象普遍存在, 特别是一些单位领导重视程度不高, 造成铁路运输管理信息系统 (TMIS应用安全管理不规范，系统运行安全和应用安全问题较多。

2。

系统终端设备应用环境差，设备安全隐患突出中间站大多地处荒郊野外，站舍环境较差; 简易机房和应用源点，均未设计配置两路电源供电, 有的车站仅有的一路电源也不稳定, 再者,由于设备更新不及时，系统专业技术维护人员配置少,维护维修资金不到位等问题，造成系统故障多发直接影响系统设备使用。

《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。

目录第三章铁路运输管理信息系统（TMIS）概述 (2)第一节TMIS建设目标与体系结构 (2)第二节TMIS子系统 (13)复习思考题 (27)（五) 体系结构P14上有图要修改。

第三章铁路运输管理信息系统（TMIS)概述[主要内容] TMIS总体目标与体系结构、TMIS的数据组织，TMIS的子系统：确报系统、货票信息综合应用系统、集装箱管理信息系统、车号自动识别信息报告系统、货运营销与生产管理系统、路局调度管理信息系统等内容.［重点掌握]TMIS的建设目标、应用目标，TMIS的体系结构和数据组织，TMIS各子系统的主要功能等。

第一节TMIS建设目标与体系结构一、TMIS建设目标TMIS通过计算机网络从全路6000多个站名中选取的2000多个主要站段中，实时收集列车、机车、车辆、集装箱以及所运货物的动态信息，对列车、车辆、集装箱和货物进行节点式追踪管理,实现货票、确报、编组站、区段站、货运站、货运营销及调度系统的计算机管理，为全路各级运输管理人员提供及时、准确和完整的运输信息和辅助决策方案，实现紧密运输、均衡运输,提高运输生产效率，改善客户服务质量。

(一)TMIS的应用目标TMIS的应用目标是实现对运输市场信息和客户需求管理、运力资源信息管理、运输作业过程信息管理、管内现在车和集装箱动态分布信息管理和运输信息综合利用等.1．运输市场信息和客户需求信息管理动态掌握货源分布动态和运输货物在途状态；动态掌握托运人的货运订单和请求车需求；向客户反馈货运订单的核准情况、请车计划的安排和执行情况;动态掌握企业自备车(箱)的位置及状态;动态掌握重点客户、重点企业（港口、电厂、玻璃厂、焦化厂等）重点物资的运输计划执行情况。

2．运力资源信息管理实现主要运力资源信息管理，包括：铁路货车、机车、集装箱保有量动态（含加入铁路运营的企业自备货车和集装箱)；其他铁路运力资源信息,如丁务、电务维修管理等。

3．运输作业过程信息管理实现主要运输作业过程信息管理，包括:货物的承运、交付信息；装/卸车信息;列车的编、解、到、发信息；作业计划、作业单据的编制信息等.4．管内现在车动态分布信息管理实现管内现在车（含自备车)动态分布信息管理，包括：车种别重/空车分布动态信息；去向别、品类别重车分布动态信息；管辖范围内现在车出/入动态信息;管辖范围内运用/非运用转换信息等。

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。

列车牵引调整实验报告1.实验名称：列车牵引计算调整分析实验学生姓名：班号：实验日期：2．实验目的和要求通过列车牵引计算调整分析实验，使学生了解列车牵引计算的影响因素，并通过调整各种影响因素来分析计算结果，从而更深入的领会牵引计算的过程，以及列车牵引计算的应用领域。

3．实验仪器、设备与材料“列车牵引计算”实验软件、微机50台,Excel软件,U盘等存储介质。

4．实验原理列车牵引计算系统在线路数据、机车车辆数据以及一定的计算参数确定后，才能进行计算。

列车牵引计算的结果受到线路平纵断面、坡段长度等线路参数、机车牵引特性、制动特性、有功电流、车辆编组等车辆参数、计算步长、调速大小等计算参数的综合影响。

通过调整线路参数可以分析牵引计算运行时分和线路设计的相互关系，深入领会线路选线、参数设计对列车运营的影响；同样，通过车辆参数的调整可以影响牵引计算的结果，反过来牵引计算结果可以反馈车辆设计的更新。

牵引计算系统参数的变化同样影响到列车牵引计算的结果，这些参数体现了列车牵引计算系统自身参数对牵引计算结果的影响。

总之，通过调整线路、车辆和计算参数的调整进行对比实验，可以使学生深入领会牵引计算的影响因素，明确牵引计算的实际用途，加深对牵引计算学科领域的认识。

5．实验步骤（1）线路数据的准备1)在“线路编辑”模块，通过“线路数据导入导出”功能，导出一份空白线路数据到Excel表格中，在其中录入和编辑数据，然后导入实验平台，保存为系统线路数据文件。

或者直接录入线路数据：2)直接在“线路编辑”模块中进行操作，录入线路数据，并保存数据。

具体操作方法，参考系统操作说明和实验指导书关于“线路数据编辑”部分内容。

（2）机车车辆数据的准备1）在“车辆数据编辑”模块，分别录入动车数据，拖车数据，并保存。

然后，根据实验方案对车辆数据进行编组，形成对照编组，用于和调整后的编组文件对应。

保存为对照组车辆文件。

2）在“车辆数据编辑”模块，分别录入调整组动车数据，拖车数据，并保存。

高速列车牵引系统的动态建模和仿真随着科技的飞速发展，高速列车作为一种快捷、高效、环保的交通工具，受到了越来越多国家和地区的青睐。

而作为高速列车的核心系统之一，牵引系统在保证列车安全、稳定运行方面发挥着重要的作用。

为了更好地理解和优化牵引系统的性能，动态建模和仿真是必要且重要的步骤。

1. 动态建模的意义动态建模是将现实世界的系统抽象化、描述化的过程，在牵引系统中的意义体现在以下几个方面：1.1 帮助理解系统动态建模可以帮助工程师深入理解牵引系统的工作原理、构成要素以及各个部件之间的相互关系。

通过对系统进行抽象化和描述，可以形成具体的模型，使得人们能够更直观地理解系统的工作机制。

1.2 优化系统设计通过动态建模，可以对牵引系统进行创新设计和优化。

在建立模型的基础上，可以通过改变系统参数，引入新的技术手段等方式，对系统进行优化，提高牵引系统的性能和效率，达到更高的运行速度和更好的能源利用效果。

1.3 预测系统行为动态建模还可以帮助模拟和预测牵引系统在不同工况下的运行行为。

通过对系统进行模拟和仿真，可以预测系统在各种操作模式和工况下的性能和响应，减少试验和实现测试的工作量，降低成本，提高系统运行的稳定性和可靠性。

2. 动态建模方法在进行高速列车牵引系统的动态建模时，通常使用以下几种方法：2.1 传统物理建模传统物理建模方法是指基于系统的物理原理和数学方程来描述系统的工作过程。

在牵引系统的动态建模中，可以根据牵引系统的工作原理和运动方程，建立相应的数学模型。

这种方法建模精度高，但计算复杂度较高，并且对工程师的数学功底要求较高。

2.2 系统辨识建模系统辨识是从样本数据中推断系统的数学模型和结构。

通过采集牵引系统的工作数据并使用辨识算法对数据进行分析，可以建立系统的动态模型。

这种方法可以快速建立模型，但对数据的准确性和采集量要求较高。

2.3 基于仿真软件的建模在牵引系统的动态建模中，还可以借助专业的仿真软件（如Matlab、Simulink等）进行建模和仿真。