【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高速铁路，特别是涉及一种针对高速铁路受电弓碳滑板摩擦磨损参数的优化方法。
技术介绍
1、在现代高速铁路系统中，保持受电弓与接触网之间良好的接触质量对于确保列车安全高效运行至关重要。受电弓的碳滑板作为直接与接触网接触的关键部件，其磨损状况直接影响到接触质量及能量传输效率。碳滑板的过度磨损不仅会增加维护成本，还可能导致接触不良，进而影响列车运行的稳定性和安全性。
2、传统的磨损优化方法主要依赖于定期的物理检查和经验估计来调整受电弓系统。这种方法不仅耗时耗力，而且很难精确控制磨损过程，导致无法实时响应接触网和受电弓参数变化带来的影响。尽管有些技术尝试通过简单调整接触力或车速来解决这一问题，但这些方法未能全面考虑到影响碳滑板磨损的多个因素，如电流、接触电阻、线索张力等，因此往往不能有效预测和控制磨损进程。
3、此外，现有技术中缺乏一种系统的方法来综合分析和优化影响碳滑板磨损的多个操作参数，这限制了高速列车在不同运行条件下的性能调整和优化。因此，迫切需要一种能够综合多参数进行优化，从而精确控制并显著降低碳滑板磨损率的技术解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种针对高速铁路受电弓碳滑板摩擦磨损参数的优化方法，该方法通过精确控制和优化多个关键操作参数，显著提高列车运行的性能安全性和效率。该方法特别关注于通过系统分析和实时调整接触力、电流、车速、接触电阻、线索张力、线索密度、弓网摩擦系数、弓网摩擦副硬度及弓网离线率等参数，来最小化碳滑板的磨损率，并保
2、为实现上述目的，本具体技术方案如下：
3、一种针对高速铁路受电弓碳滑板摩擦磨损参数的优化方法，包括以下步骤：
4、步骤1：针对设计或初始的弓网模型，根据高速列车运行时的接触力、电流、车速、接触电阻、线索张力、线索密度、弓网摩擦系数、弓网摩擦副硬度和弓网离线率等参数，建立碳滑板磨损率映射模型；
5、步骤2：以当前的接触网-受电弓结构为初始模型，通过中心复合设计进行参数的水平值设计，得出多因素参数组合，以及各参数水平值集合；
6、步骤3：根据以上得出的参数水平组合，采用spearman秩相关系数法计算接触网和受电弓参数与碳滑板磨损率间的相关系数，并根据相关系数的符号判定参数与碳滑板磨损率间的相关性；
7、
8、其中，ρ是spearman秩相关系数,且-1≤ρ≤1；di是两个变量的秩次之差；n是仿真数据点的数量。
9、步骤4：采用sobol法，计算接触网和受电弓参数对碳滑板磨损率的敏感度系数，判定该参数对碳滑板磨损率的影响程度，从而确定进行弓网参数优化时的参数的优化顺序；
10、对于单个参数的一阶sobol灵敏度指数si，计算公式为：
11、
12、其中v(y)是滑板磨损率的方差，e～i(y|xi)是在第i个输入参数xi的情况下，输出y的条件期望，vi是条件期望的方差，反映了单独xi对y的影响。
13、对于两个参数的交互效应，二阶sobol指数sij可以表示为：
14、
15、其中，e～ij(y|xi,xj)是在固定xi和xj的情况下，输出y的条件期望。vij是这个条件期望的方差，反应了xi和xj的组合的影响。
16、步骤5：针对步骤1中出现的问题，结合步骤3和步骤4，改变弓网参数值；
17、步骤6：根据步骤5中调整的接触网和受电弓参数，通过实验或仿真得出对应参数下的弓网碳滑板磨损率；
18、步骤7：根据碳滑板磨损率值，与相应标准中的规定进行对比，当计算值在标准规定范围内时，则停止优化，并输出接触网和受电弓的参数值；否则进行步骤8；
19、步骤8：继续改变弓网系统的参数值，如果此时各参数仍在弓网接触标准内，则重复步骤6和7；否则，则重复进行步骤8；
20、步骤9：重复进行以上所有步骤，各指标满足相关标准要求后，结束优化，并输出所有的弓网参数值。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、本专利技术通过综合优化多个关键运行参数，显著提高高速列车碳滑板的磨耗性能，减少因碳滑板磨损过度而导致的维护成本和时间。此外，精确的参数控制与维护提升了列车的能效和性能，同时增强了在各种运行条件下的适应性和稳定性。
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1.一种针对高速铁路受电弓碳滑板摩擦磨损参数的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种针对高速铁路受电弓碳滑板摩擦磨损参数的优化方法，其特征在于，步骤1中高速列车运行时的参数包括：接触力、电流、车速、接触电阻、线索张力、线索密度、弓网摩擦系数、弓网摩擦副硬度和弓网离线率。
3.根据权利要求1所述的一种针对高速铁路受电弓碳滑板摩擦磨损参数的优化方法，其特征在于，步骤3中根据相关系数的符号判定参数与碳滑板磨损率间的相关性计算公式为；
4.根据权利要求1所述的一种针对高速铁路受电弓碳滑板摩擦磨损参数的优化方法，其特征在于，步骤4中，对于单个参数的一阶Sobol灵敏度指数Si，计算公式为：
【技术特征摘要】
1.一种针对高速铁路受电弓碳滑板摩擦磨损参数的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种针对高速铁路受电弓碳滑板摩擦磨损参数的优化方法，其特征在于，步骤1中高速列车运行时的参数包括：接触力、电流、车速、接触电阻、线索张力、线索密度、弓网摩擦系数、弓网摩擦副硬度和弓网离线率。
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【专利技术属性】
技术研发人员：魏文赋，张桓，夏琅雨，潘利科，邢彤，陈立明，杨泽锋，吴广宁，
申请(专利权)人：中国国家铁路集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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