【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通弓网关系领域，具体涉及一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法。
技术介绍
1、受电弓滑块是轨道交通列车的关键部件，主要功能是通过与接触网的良好接触，确保电力列车稳定供电，是一种易消耗品。当滑块的最小余高磨损到限定值时，需要更换滑块。
2、然而，滑块在实际运营过程中，通常会出现磨损不均匀的问题，从而导致最小余高较早地达到设计值，从而不得不更换滑块，增加了滑块的成本和更换频率，降低了运营效率。
3、拉出值是指在定位点处接触线偏移受电弓中心的距离，现有技术中，通过调整拉出值和接触网长度来优化滑块的预计磨痕曲线，但实际磨损往往远离预期，因此，需要一种基于受电弓滑块磨痕的接触网平面布置设计方法，使实际磨损更加接近预期，从而及时调整接触网布置，实现降本增效。
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，使实际磨损更加接近预期。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，包括以下步骤：
3、步骤1、设计受电弓滑块的理想磨痕曲线；
4、步骤2、进行初步的接触网平面布置设计，得到接触网的拉出值；
5、步骤3、按拉出值区间及里程顺序依次计算各段接触网长度、及计算对应长度接触网对受电弓滑块的磨损贡献值；
6、步骤四、根据磨损贡献值计算并绘制出预计磨痕曲线；
7、步骤五、将预计
8、本方案的有益效果为：
9、现有技术中，刚性接触网独立设计，仅考虑其自身的布置均匀性，模型简单，不能对受电弓滑块的磨痕进行预期管理，造成滑块的磨损远离预期，引起极大的资源浪费及造成弓网后期的不匹配问题。而本方案中，采用计算机进行反向设计，首先设计受电弓滑块的理想磨痕曲线，以理想磨痕曲线为最终目标进行设计，理想磨痕曲线下，滑块的磨损均匀，利用率高，即滑块磨损后，滑块的主要磨损区域的余高均接近最小余高的限定值(超过限定值则可能出现安全事故)。
10、然后，对接触网进行初步设计，根据拉出值的范围，将滑块分为多个拉出值区间，例如，拉出值范围为[100mm,-100mm],本方案可将拉出值区间分为[100mm,90mm]、[90mm,8
11、0mm]……[-80mm,-90mm]、[-90mm,-100mm]二十个区间，分别计算每个区间在滑块上对应位置的磨损贡献值(使用计算机能够划分出更多的区间，从而增加计算的精确度)。
12、由于磨损贡献值累积越多磨痕越深，因此可以根据各个区间的磨损贡献值得到预计磨痕曲线，基于预计磨痕曲线和理想磨痕曲线的偏差，判断是否需要对接触网布置进行调整，由于已经进行了拉出值区间的划分，可以分区域进行调整即可，增加了调整的效率。
13、进一步的，理想磨痕曲线的中间区段平直，理想磨痕曲线的端部区段高于中间区段，端部区段和中间区段之间设有过渡曲线。
14、如此设置，理想磨痕曲线下，滑块的磨损均匀，利用率高，即滑块磨损后，滑块的主要磨损区域的余高均接近最小余高的限定值，因此中间区段平直；而由于列车运行时，接触网可视为在滑块上横向作往复运动，因此端部区段和中间区段之间应为过渡曲线，以便实现移动的顺滑；若端部区段和中间区段之间的变化率过大，则在定位点经过该区域时，导致滑块和接触网发生跳动，反而增加了该区域的磨损，因此该区域需要设置过渡曲线。
15、进一步的，步骤2中，进行初步接触网平面布置设计的具体步骤为：先完成柔性接触网的平面布置设计，然后完成刚性接触网的平面布置设计：划分接触网的锚段，为不同锚段选择对应的布置模型，确认各控制点的里程和拉出值，将接触网的平面布置数据输入数据库。
16、进一步的，步骤2中，布置模型包括v型等斜率模型、直线等斜率模型、v形不等斜率模型和直线不等斜率模型。
17、进一步的，直线等斜率模型用于车站两端的接触网布置；v形不等斜率模型和直线不等斜率模型用于道岔、人防门范围内的接触网布置，v型等斜率模型用于车站两端、道岔和人防门以外位置的接触网布置。
18、进一步的，接触网的拉出值的变化速度为2-5mm/m。
19、进一步的，步骤3中，计算接触网长度的步骤为：
20、步骤3.1、将线路平面数据输入数据库，建立坐标系，将线路中心映射成直线，定义路线起点为原点，x坐标表征里程，y坐标表征接触网的拉出值，采用函数表达各接触网锚段；
21、步骤3.2、计算刚性接触网和柔性接触网各拉出值区间对应的接触网长度。
22、进一步的，步骤2中，完成列车的牵引仿真计算，得到列车的牵引取流值；
23、步骤3中，磨损贡献值αi的计算公式为：
24、αi＝∑1≤m≤n pm；
25、pm＝mm+em；
26、em＝γ×lm；
27、mm＝β×lm；
28、pm-第i段拉出值区间内的磨损贡献值；
29、β-单位长度的接触网对受电弓滑块的机械磨损系数，区分刚性接触网和柔性接触网，刚性接触网的机械磨损系数为β1；柔性接触网的机械磨损系数为β2；
30、γ-单位长度的接触网对受电弓滑块的电气磨损系数；
31、lm-第m段连续接触网长度；
32、mm-第m段连续接触网对受电弓滑块的机械磨损贡献值；
33、em-第m段连续触网对受电弓滑块的电气磨损贡献值；
34、pm-第m段连续接触网对受电弓滑块的总磨损贡献值；
35、n-连续接触网的总段数。
36、进一步的，步骤四中，提取所有αi的数据，生成初步磨痕曲线并进行归一化处理，使初步磨痕曲线满足以下公式：
37、ymax＝g-h；
38、ymax-归一处处理后的磨耗最大值；
39、h-受电弓滑块的最小允许余高；
40、g-受电弓滑块初始高度。
41、进一步的，步骤四中，结合车辆的振幅及频率曲线，将初步磨痕曲线进行拟合，得到预计磨痕曲线。
42、本方案还有以下效果：
43、1.现有技术中，通常采用世界坐标系，用函数表示路线中心线，通过直接计算接触网到中心线的距离来表示拉出值；
44、而由于本方案需要划分多个拉出值区间进行计算，需要获取接触网多个位置的拉出值，按照传统方式获取数据计算量大、效率低；因此，本方案将接触网划分成柔性接触网和刚性接触网进行计算，由于柔性接触网的直线区段和刚性接触网线形相对简单，因此将路线的中心线(包括曲线部分)简化为x轴，使x坐标等于路线的里程，从而使y坐标为拉出值，将坐标和接触网的特征值一一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于：理想磨痕曲线的中间区段平直，理想磨痕曲线的端部区段高于中间区段，端部区段和中间区段之间设有过渡曲线。
3.根据权利要求2所述的一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于，步骤2中，进行初步接触网平面布置设计的具体步骤为：先完成柔性接触网的平面布置设计，然后完成刚性接触网的平面布置设计；
4.根据权利要求3所述的一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于：步骤2中，布置模型包括V型等斜率模型、直线等斜率模型、V形不等斜率模型和直线不等斜率模型。
5.根据权利要求4所述的一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于：直线等斜率模型用于车站两端的接触网布置；V形不等斜率模型和直线不等斜率模型用于道岔、人防门范围内的接触网布置，V型等斜率模型用于车站两端、道岔和人防门以外位置的接触网布置。
6.根据权利
7.根据权利要求6所述的一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于：步骤2、三中，计算接触网长度的步骤为：
8.根据权利要求7所述的一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于：步骤四中，提取所有αi的数据，生成初步磨痕曲线并进行归一化处理，使初步磨痕曲线满足以下公式：
10.根据权利要求9所述的一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于：步骤四中，结合车辆的振幅及频率曲线，将初步磨痕曲线进行拟合，得到预计磨痕曲线。
...【技术特征摘要】
1.一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于：理想磨痕曲线的中间区段平直，理想磨痕曲线的端部区段高于中间区段，端部区段和中间区段之间设有过渡曲线。
3.根据权利要求2所述的一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于，步骤2中，进行初步接触网平面布置设计的具体步骤为：先完成柔性接触网的平面布置设计，然后完成刚性接触网的平面布置设计；
4.根据权利要求3所述的一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于：步骤2中，布置模型包括v型等斜率模型、直线等斜率模型、v形不等斜率模型和直线不等斜率模型。
5.根据权利要求4所述的一种基于受电弓滑块理想磨痕的接触网平面布置设计方法，其特征在于：直线等斜率模型用于车站两端的接触网布置；v形不等斜率模型和直线不等斜率...
【专利技术属性】
技术研发人员：白凯元，舒祎敏，张钊，刘家齐，岳新华，黄钦付，罗平，魏丰，范东林，王建红，
申请(专利权)人：重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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