一种轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法

1.本发明涉及列车碰撞安全技术领域，具体而言，涉及一种轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法。


背景技术：

2.列车质量大，发生碰撞事故时将产生巨大的冲击动能，并且列车的碰撞过程是一个循环往复的过程，在这一过程中存在车钩缓冲装置的反复加载、卸载现象，现有的车钩缓冲装置数学模型在进行加载
−
卸载转换时，将车钩力直接从加载状态转换至卸载状态，在数值仿真过程中这将导致车钩力出现高频振荡，从而偏离车钩的正常响应范围，或通过多条线段进行过渡，但在数值仿真过程中这将导致需要记录较多的车钩力点且算法复杂。
3.通过在列车端部配置头车车钩缓冲装置、防爬吸能装置以及主吸能装置，中间车钩缓冲装置和防爬/防偏吸能装置等多级耐撞性结构能够有序快速的吸收巨大的列车碰撞动能。目前列车多级耐撞性结构吸能参数优化主要是基于列车纵向碰撞仿真模型，结合优化算法进行参数优化。由于列车碰撞过程中具有强非线性，通过优化算法进行优化时需要设置较小的参数变化步长，使得参数优化计算量大，同时基于优化算法的局限性容易得到局部最优解，且不能考虑各评价指标的重要性。
4.综上所述，现有技术存在的问题是：现有车钩缓冲装置的数学模型处于加载
−
卸载状态转换时，阻抗力将从加载曲线阶跃至卸载曲线或相反方向；而车钩缓冲装置实际的加载
−
卸载是一个连续平滑的过程，现有模型无法体现这一过程；并且现有列车碰撞能量配置方案优化方法主要依据数学优化算法，通过设置各指标的优化范围和优化目标，在一定的规则下进行吸能结构吸能参数的优化，无法考虑各评价指标的重要程度。而列车不同能量配置方案下在进行碰撞安全性评价时，最大平均加速度、能量吸收率以及最大瞬时加速度等不同指标的重要程度是不一样的，现有优化算法无法考虑这一问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：第一方面，本技术提供了一种轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，包括：获取轨道列车关于耐撞性结构的初始化参数信息以及碰撞场景信息，其中初始化参数信息包括轨道列车的类型、编组数量、碰撞质量、耐撞性结构的压溃力和压溃行程；碰撞场景信息包括相同类型的车相互碰撞、不同类型的车相互碰撞以及车与物体相互碰撞的情况；根据初始化参数信息、碰撞场景信息和车钩缓冲装置理论，建立轨道列车纵向碰撞仿真模型，根据轨道列车纵向碰撞仿真模型进行仿真计算；基于仿真计算的结果，确定轨道列车的各级耐撞性结构吸能的参数范围，利用预设的试验设计方法和参数范围，制定多个轨道列车纵向碰撞的能量配置方案；
根据多个轨道列车纵向碰撞的能量配置方案，分别计算不同能量配置方案的轨道列车碰撞过程中的评价指标数值，所述评价指标数值包括轨道列车的最大平均加速度、最大瞬时加速度和利用率指标数值；对得到的评价指标数值进行归一化和无量纲化处理，得到不同能量配置方案的综合评价值，对多个综合评价值进行比较，进而得到最优能量配置方案。
6.优选地，所述根据初始化参数信息、碰撞场景信息和车钩缓冲装置理论中，其中车钩缓冲装置理论的车钩力加卸载转换公式为：
7.式中，为纵向压缩位移，为车钩缓冲器拉伸阻抗力，为车钩缓冲器拉伸刚度，为车钩压溃管稳态压缩阻抗力，为行程，为压死刚度，为车钩的轴向加载力，为车钩缓冲器的卸载刚度，为车钩缓冲装置卸载力，为加-卸载转换曲线的力，为加-卸载转换曲线的刚度，为最终车钩阻抗力。
8.优选地，所述确定轨道列车的各级耐撞性结构吸能的参数范围，利用预设的试验设计方法和参数范围，制定多个轨道列车纵向碰撞的能量配置方案，其中包括：确定轨道列车的各级耐撞性结构的压溃力和压缩行程的参数范围；利用得到的参数范围和预设的试验设计方法，获取不同的参数组合方案；根据不同的参数组合方案，得到不同的能量配置方案。
9.优选地，所述利用得到的参数范围和预设的试验设计方法，获取不同的参数组合方案；根据不同的参数组合方案，得到不同的能量配置方案，其中计算公式如下：
10.式中，为吸能结构行程的最小值，为吸能结构行程的最大值，为
吸能结构稳态压溃力的最大值，为吸能结构稳态压溃力的最小值，为为不同组合方案中吸能结构的行程，为为不同组合方案中吸能结构的稳态压溃力，为不同的吸能结构。
11.优选地，所述根据多个轨道列车纵向碰撞的能量配置方案，分别计算不同能量配置方案的轨道列车碰撞过程中的评价指标数值，其中包括：基于轨道列车纵向碰撞仿真模型，进行轨道列车纵向碰撞响应积分计算，得到各轨道列车的位移响应；根据位移响应，重组轨道列车纵向碰撞模型矩阵，并将重组后新的轨道列车纵向碰撞模型矩阵的刚度矩阵返回积分数组，同时将各指标数据进行记录；更新轨道列车纵向碰撞的能量配置方案，并进行迭代计算直至完成所有轨道列车纵向碰撞的能量配置方案的计算，得到各指标数据的计算结果并进行记录。
12.优选地，所述对得到的评价指标数值进行归一化和无量纲化处理，其计算过程如下：
13.式中，—第项指标观测值的平均值, m为指标的数量，—第项指标观测值的均方差；为第个方案中第项指标的原始值，为第个方案中第项指标的归一化处理后的观测值，为变换处理后无量纲化的数据。
14.优选地，对得到的评价指标数值进行归一化和无量纲化处理之后，进行主观权重和客观权重系数求解，其计算过程如下：
15.式中，为第项指标的主观权重系数，为第项指标的主观权重系数，为评价指标的数量，为第个评价指标的相对重要程度，为第个评价指标的相对重要程度，为中间变化量；
16.式中，为第个被评价对象在第个评价指标下的特征比重，为第个被评价对象在第个评价指标的计算值，为第个评价指标的熵值，为第个评价指标的
差异性系数，为归一化后的各个评价指标的权重系数，为第个评价指标，m为评价指标的数量。
17.优选地，主观权重和客观权重系数求解，之后包括各评价指标的综合权重计算如下：
18.式中，为第个评价指标的综合权重，为第个评价指标序关系分析法计算的主观权重，为第个评价指标熵值法计算的客观权重，为第个评价指标，m为评价指标的数量。
19.优选地，对各评价指标的综合权重计算后，各能量配置方案综合评价值的计算公式如下：
20.式中，为能量配置方案的综合评价值，为第个评价指标的综合权重系数，为各评价指标的归一化数值，且要求，m为评价指标的数量。
21.优选地，对不同能量配置方案综合评价值进行循环寻优判断直至完成所有能量配置方案，其判断逻辑如下：
22.式中，为第个方案的综合评价值，为第个方案的综合评价值，为第个能量配置方案，为当前比较下最大的综合评价值，为所有方案中最优方案的综合评价值。
23.本发明的有益效果为：本发明建立了车钩缓冲装置加载
−
卸载转换曲线，引入了综合评价理论，实现列车纵向碰撞过程的精确表征和考虑评价指标重要程度的碰撞能量配置参数的快速优化。
24.本发明建立车钩缓冲装置加载
−
卸载转换曲线，使用复合曲线法计算加载
−
卸载转换过程时的车钩力，确定了列车编组、多级耐撞性结构初始参数信息，选择列车碰撞场景；建立包含多级耐撞性结构数学模型的列车纵向碰撞仿真模型，编制轨道列车纵向碰撞仿真
程序；确定多级耐撞性结构各吸能参数范围，基于试验设计方法制定列车碰撞能量配置方案；计算不同能量配置方案下列车碰撞过程中的最大平均加速度、最大瞬时加速度和能量利用率指标数值；对不同能量配置方案下各评价指标数值的归一化和无量纲化进行处理，计算各评价指标的权重系数和不同能量配置方案的综合评价值，以求获得最优能量配置方案。
25.本发明结合综合评价理论，建立列车碰撞能量配置方案综合评价方法，与传统的加卸载直接转换建模和优化算法方法相比，建立的复合曲线法的车钩缓冲装置建模方法具有记录点少、无逻辑判断和不存在车钩力阶跃等特点，在算法上较为简洁的同时，提高了车钩力求解速度与稳定性；同时，基于综合评价理论建立的优化方法考虑了不同指标的重要程度，优选方案更加科学、全面、客观，能更有效降低车钩力高频震荡和不连续的问题，同时提高参数优化效率。
26.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1为本发明实施例中所述的轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法流程示意图；图2为本发明实施例中所述的带有加载
−
卸载转换曲线的车钩加载和卸载过程示意图；图3为本发明实施例中所述的不同能量配置方案下各评价指标的数值变化示意图；图4为本发明实施例中所述的不同能量配置方案综合评价值排序示意图。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.实施例1：
32.本实施例提供了一种轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法。
33.参见图1，图中示出了本方法包括步骤s100、步骤s200、步骤s300和步骤s400和步骤s500。
34.s100、获取轨道列车关于耐撞性结构的初始化参数信息以及碰撞场景信息，其中初始化参数信息包括轨道列车的类型、编组数量、碰撞质量、耐撞性结构的压溃力和压溃行程；碰撞场景信息包括相同类型的车相互碰撞、不同类型的车相互碰撞以及车与物体相互碰撞的情况。可以理解的是，在本实施例中，需要初始化参数信息和选择列车碰撞场景信息，其中包括列车为4辆编组，头车质量为50.05t，中间车质量为51.78t；头车车钩缓冲装置缓冲器稳态压溃力为1000kn，行程为75mm，压溃管稳态压溃力为1200kn，行程为350mm；中间车钩缓冲装置缓冲器稳态压溃力为780kn，行程为110mm，压溃管稳态压溃力为1000kn，行程为700mm；头车司机室端部吸能装置稳态压溃力为1400kn，行程为700mm。
35.s200、根据初始化参数信息、碰撞场景信息和车钩缓冲装置理论，建立轨道列车纵向碰撞仿真模型，根据轨道列车纵向碰撞仿真模型进行仿真计算。
36.可以理解的是，在本s200步骤中的车钩缓冲装置理论车钩力加卸载转换公式为：
37.式中，为纵向压缩位移，为车钩缓冲器拉伸阻抗力，为车钩缓冲器拉伸刚度，为车钩压溃管稳态压缩阻抗力，为行程，为压死刚度，为车钩的轴向加载力，为车钩缓冲器的卸载刚度，为车钩缓冲装置卸载力，为加-卸载转换曲线的力，为加-卸载转换曲线的刚度，为最终车钩阻抗力。
38.需要说明的是，建立包含耐撞性结构数学模型的列车纵向碰撞仿真模型，并编制轨道列车纵向碰撞仿真程序，根据车钩缓冲装置理论绘制出车钩的加载、卸载以及加载
−
卸载转换曲线，如图2所示。
39.进一步地，本发明通过建立车钩缓冲装置加载
−
卸载的转换曲线，能够考虑加载
−
卸载的平滑连续转换过程，并使用复合曲线法进行加卸载过程中的车钩力计算，不存在车钩力阶跃问题。
40.s300、基于仿真计算的结果，确定轨道列车的各级耐撞性结构吸能的参数范围，利用预设的试验设计方法和参数范围，制定多个轨道列车纵向碰撞的能量配置方案。
41.可以理解的是，在本s300步骤中包括s301、s302 和s303，其中：s301、确定轨道列车的各级耐撞性结构的压溃力和压缩行程的参数范围；s302、利用得到的参数范围和预设的试验设计方法，获取不同的参数组合方案；s303、根据不同的参数组合方案，得到不同的能量配置方案。
42.需要说明的是，在步骤s302和s303中包括计算公式如下：
43.式中，为吸能结构行程的最小值，为吸能结构行程的最大值，为吸能结构稳态压溃力的最大值，为吸能结构稳态压溃力的最小值，为为不同组合方案中吸能结构的行程，为为不同组合方案中吸能结构的稳态压溃力，为不同的吸能结构。
44.需要说明的是，各级耐撞性结构吸能的参数范围包括各级耐撞性结构的压溃力和压缩行程的参数范围，基于试验设计方法制定多个列车碰撞能量能源配置方案，如下表1所示：表1 基于初始参数获取的15种能量配置方案
45.s400、根据多个轨道列车纵向碰撞的能量配置方案，分别计算不同能量配置方案的轨道列车碰撞过程中的评价指标数值，所述评价指标数值包括轨道列车的最大平均加速度、最大瞬时加速度和利用率指标数值。
46.可以理解的是，在本s400步骤中包括s401、s402和s403，其中：s401、基于轨道列车纵向碰撞仿真模型，进行轨道列车纵向碰撞响应积分计算，得
到各轨道列车的位移响应，其中位移响应包括积分数组；s402、根据位移响应，重组轨道列车纵向碰撞模型矩阵，并将重组后新的轨道列车纵向碰撞模型矩阵的刚度矩阵返回积分数组，同时将各指标数据进行记录；s403、更新轨道列车纵向碰撞的能量配置方案，并进行迭代计算直至完成所有轨道列车纵向碰撞的能量配置方案的计算，得到各指标数据的计算结果并进行记录。
47.需要说明的是，数据记录为轨道列车的最大平均加速度、最大瞬时加速度和能源利用率指标数值，并将参数进行不断的更新迭代，配置更多不同能量的配置方案，直到完成所有轨道列车纵向碰撞的能量配置方案的计算，计算结束，计算结果如图3所示。
48.s500、对得到的评价指标数值进行归一化和无量纲化处理，得到不同能量配置方案的综合评价值，对多个综合评价值进行比较，进而得到最优能量配置方案。
49.可以理解的是，在本s500步骤中包括s501、s502和s503，其中：步骤s501：进行无量纲化处理的计算过程包括：
50.步骤s502：进行无量纲化处理的计算过程包括：
51.式中，—第项指标观测值的平均值, m为指标的数量，—第项指标观测值的均方差；为第个方案中第项指标的原始值，为第个方案中第项指标的归一化处理后的观测值，为变换处理后无量纲化的数据。
52.需要说明的是，不同能量配置方案下各评价指标数值的归一化和无量纲化处理，计算各评价指标的权重系数；其中，最大平均加速度权重系数为0.4948，最大瞬时加速度权重系数为0.2755，能量利用率权重系数为0.2297。
53.进一步地，在步骤s501和s503后需要进行权重系数的求解，其中包括：s503、对得到的评价指标数值进行归一化和无量纲化处理之后，进行主观权重和客观权重系数求解，其计算过程如下：
54.式中，为第项指标的主观权重系数，为第项指标的主观权重系数，为评价指标的数量，为第个评价指标的相对重要程度，为第个评价指标的相对重要程度，为中间变化量；
55.式中，为第个被评价对象在第个评价指标下的特征比重，为第个被评价对象在第个评价指标的计算值，为第个评价指标的熵值，为第个评价指标的差异性系数，为归一化后的各个评价指标的权重系数，为第个评价指标，m为评价指标的数量。
56.步骤s504为基于主观权重和客观权重系数，得到各评价指标的综合权重的过程，其中，需要说明的是，在进行能量配置参数优化时，考虑各评价指标的重要程度，采用序关系分析法和熵值法分配各评价指标的主观和客观权重系数，然后获取综合权重系数，建立列车碰撞能量配置方案综合评价方法，能够考虑不同指标的重要性。
57.步骤s505、对各评价指标的综合权重计算后，各能量配置方案综合评价值的计算公式如下：
58.式中，为能量配置方案的综合评价值，为第个评价指标的综合权重系数，为各评价指标的归一化数值，且要求，m为评价指标的数量。
59.如图4所示为计算15种不同能量配置方案的综合评价值的方案排序。
60.步骤s506、对不同能量配置方案综合评价值进行循环寻优判断直至完成所有能量配置方案，其判断逻辑如下：
61.式中，为第个方案的综合评价值，为第个方案的综合评价值，为第个能量配置方案，为当前比较下最大的综合评价值，为所有方案中最优方案的综合评价值。
62.需要说明的是，比较不同方案的综合评价值，获得最优能量方案，从图4可以看出，
方案4评价值最高，因此方案4为最佳方案。
63.综上所述，本发明提供一种轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，不同于其他列车纵向碰撞仿真建模和碰撞能量配置参数优化方法，本发明在建立车钩缓冲装置数学模型时，通过建立车钩缓冲装置加载
−
卸载的转换曲线，能够考虑加载
−
卸载的平滑连续转换过程，并使用复合曲线法进行加卸载过程中的车钩力计算，不存在车钩力阶跃问题；本发明在进行能量配置参数优化时，考虑各评价指标的重要程度，采用序关系分析法和熵值法分配各评价指标的主观和客观权重系数，然后获取综合权重系数，建立列车碰撞能量配置方案综合评价方法，能够考虑不同指标的重要性。在应用于列车纵向碰撞仿真分析和能量配置方案优化分析时，本发明与传统的车钩力加卸载直接转换建模方法和基于优化算法进行参数优化方法相比，建立的复合曲线法加卸载车钩力计算方法具有无高频震荡、记录点少、无逻辑判断等特点，且在算法上较为简洁，提高了车钩力求解速度与稳定性。同时，基于综合评价理论建立的优化方法考虑了安全性评价指标最大平均加速度和最大瞬时加速度，经济性指标能量利用率的重要程度，优选方案更加科学、全面和客观。
64.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，其特征在于，包括：获取轨道列车关于耐撞性结构的初始化参数信息以及碰撞场景信息，其中初始化参数信息包括轨道列车的类型、编组数量、碰撞质量、耐撞性结构的压溃力和压溃行程；碰撞场景信息包括相同类型的车相互碰撞、不同类型的车相互碰撞以及车与物体相互碰撞的情况；根据初始化参数信息、碰撞场景信息和车钩缓冲装置理论，建立轨道列车纵向碰撞仿真模型，根据轨道列车纵向碰撞仿真模型进行仿真计算；基于仿真计算的结果，确定轨道列车的各级耐撞性结构吸能的参数范围，利用预设的试验设计方法和参数范围，制定多个轨道列车纵向碰撞的能量配置方案；根据多个轨道列车纵向碰撞的能量配置方案，分别计算不同能量配置方案的轨道列车碰撞过程中的评价指标数值，所述评价指标数值包括轨道列车的最大平均加速度、最大瞬时加速度和利用率指标数值；对得到的评价指标数值进行归一化和无量纲化处理，得到不同能量配置方案的综合评价值，对多个综合评价值进行比较，进而得到最优能量配置方案。2.根据权利要求1所述的轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，其特征在于，所述根据初始化参数信息、碰撞场景信息和车钩缓冲装置理论中，其中车钩缓冲装置理论的车钩力加卸载转换公式为：式中，为纵向压缩位移，为车钩缓冲器拉伸阻抗力，为车钩缓冲器拉伸刚度，为车钩压溃管稳态压缩阻抗力，为行程，为压死刚度，为车钩的轴向加载力，为车钩缓冲器的卸载刚度，为车钩缓冲装置卸载力，为加-卸载转换曲线的力，为加-卸载转换曲线的刚度，为最终车钩阻抗力。3.根据权利要求1所述的轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，其特征在于，所述确定轨道列车的各级耐撞性结构吸能的参数范围，利用预设的试验设计方法和参数范
围，制定多个轨道列车纵向碰撞的能量配置方案，其中包括：确定轨道列车的各级耐撞性结构的压溃力和压缩行程的参数范围；利用得到的参数范围和预设的试验设计方法，获取不同的参数组合方案；根据不同的参数组合方案，得到不同的能量配置方案。4.根据权利要求3所述的轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，其特征在于，所述利用得到的参数范围和预设的试验设计方法，获取不同的参数组合方案；根据不同的参数组合方案，得到不同的能量配置方案，其中计算公式如下：式中，为吸能结构行程的最小值，为吸能结构行程的最大值，为吸能结构稳态压溃力的最大值，为吸能结构稳态压溃力的最小值，为为不同组合方案中吸能结构的行程，为为不同组合方案中吸能结构的稳态压溃力，为不同的吸能结构。5.根据权利要求1所述的轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，其特征在于，所述根据多个轨道列车纵向碰撞的能量配置方案，分别计算不同能量配置方案的轨道列车碰撞过程中的评价指标数值，其中包括：基于轨道列车纵向碰撞仿真模型，进行轨道列车纵向碰撞响应积分计算，得到各轨道列车的位移响应；根据位移响应，重组轨道列车纵向碰撞模型矩阵，并将重组后新的轨道列车纵向碰撞模型矩阵的刚度矩阵返回积分数组，同时将各指标数据进行记录；更新轨道列车纵向碰撞的能量配置方案，并进行迭代计算直至完成所有轨道列车纵向碰撞的能量配置方案的计算，得到各指标数据的计算结果并进行记录。6. 根据权利要求5所述的轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，其特征在于，所述对得到的评价指标数值进行归一化和无量纲化处理，其计算过程如下：式中，—第项指标观测值的平均值, m为指标的数量，—第项指标观测值的均方差；为第个方案中第项指标的原始值，为第个方案中第项指标的归一化处理后的观测值，为变换处理后无量纲化的数据。7.根据权利要求6所述的轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，其特征在于，对得到的评价指标数值进行归一化和无量纲化处理之后，进行主观权重和客观权重系数求解，其计算过程如下：式中，为第项指标的主观权重系数，为第项指标的主观权重系数，为评价指标的数量，为第个评
价指标的相对重要程度，为第个评价指标的相对重要程度，为中间变化量；式中，为第个被评价对象在第个评价指标下的特征比重，为第个被评价对象在第个评价指标的计算值，为第个评价指标的熵值，为第个评价指标的差异性系数，为归一化后的各个评价指标的权重系数，为第个评价指标，m为评价指标的数量。8.根据权利要求7所述的轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，其特征在于，主观权重和客观权重系数求解，之后包括各评价指标的综合权重计算如下：式中，为第个评价指标的综合权重，为第个评价指标序关系分析法计算的主观权重，为第个评价指标熵值法计算的客观权重，为第个评价指标，m为评价指标的数量。9.根据权利要求8所述的轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，其特征在于，对各评价指标的综合权重计算后，各能量配置方案综合评价值的计算公式如下：式中，为能量配置方案的综合评价值，为第个评价指标的综合权重系数，为各评价指标的归一化数值，且要求，m为评价指标的数量。10.根据权利要求9所述的轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，其特征在于，对不同能量配置方案综合评价值进行循环寻优判断直至完成所有能量配置方案，其判断逻辑如下：式中，为第个方案的综合评价值，为第个方案的综合评价值，为第个能量配置方案，为当前比较下最大的综合评价值，为所有方案中最优方案的综合评价值。

技术总结
本发明提供了一种轨道列车纵向碰撞仿真建模及参数优化方法，涉及列车碰撞安全技术领域，包括获取轨道列车关于耐撞性结构的初始化参数信息以及碰撞场景信息；建立轨道列车纵向碰撞仿真模型，根据轨道列车纵向碰撞仿真模型编制仿真程序并进行仿真计算；制定多个轨道列车纵向碰撞的能量配置方案；根据多个轨道列车纵向碰撞的能量配置方案，分别计算不同能量配置方案的轨道列车碰撞过程中的评价指标数值；对得到的评价指标数值进行归一化和无量纲化处理，进而得到最优能量配置方案。本发明的有益效果为提高了车钩力求解速度与稳定性，优选方案更加科学、全面和客观，能更有效降低车钩力高频震荡和不连续的问题，同时提高参数优化效率。效率。效率。


技术研发人员：朱涛 张敬科 王小瑞 袁文越 肖守讷 阳光武 杨冰
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2023.08.04
技术公布日：2023/9/9