需求驅(qū)動的高速列車動力學(xué)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法研究及系統(tǒng)研制.pdf

1、高速列車經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一系列成熟的車型，如200、250、300等不同時速級的高速列車系列。但隨著運用條件的變化，高速列車的動力學(xué)性能也會隨之受到很大的影響，且不同運用條件（如運行環(huán)境、地形、氣候等）對高速列車功能、特征（速度、軸重等）、性能的需求也不同。在高速列車動力學(xué)性能設(shè)計過程中，傳統(tǒng)的設(shè)計模式不僅不能及時地響應(yīng)用戶需求，而且對設(shè)計人員的經(jīng)驗要求較高，難以實現(xiàn)對設(shè)計經(jīng)驗的重用，降低設(shè)計效率。因此，本文從需求的角度出發(fā)，

2、針對高速列車動力學(xué)性能，開展了需求驅(qū)動的高速列車動力學(xué)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法的研究，實現(xiàn)對動力學(xué)性能的設(shè)計。通過需求與設(shè)計的映射機制，將需求映射到設(shè)計中;基于映射結(jié)果，通過基于知識的動力學(xué)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法來對設(shè)計問題進(jìn)行求解，該方法基于知識庫快速獲取值得關(guān)注的設(shè)計空間，減少對設(shè)計者經(jīng)驗的依賴，結(jié)合智能優(yōu)化算法對動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行迭代計算，獲取設(shè)計結(jié)果，以滿足設(shè)計需求。
　　本文的主要內(nèi)容如下:
　　(1)通過需求采集獲取高速列車動力學(xué)

3、性能相關(guān)運用需求，建立設(shè)計需求庫;分析需求項對高速列車動力學(xué)性能設(shè)計的影響;建立需求與動力學(xué)設(shè)計之間的映射機制。
　　(2)探討需求映射方法，結(jié)合映射機制，將需求映射到動力學(xué)性能設(shè)計中;基于映射結(jié)果，研究基于仿真工況集的高速列車動力學(xué)性能設(shè)計方法，通過對設(shè)計問題求解，獲取設(shè)計結(jié)果，以滿足多個仿真工況的動力學(xué)性能要求。
　　(3)為實現(xiàn)設(shè)計問題的求解，研究基于知識的高速列車動力學(xué)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法。該方法基于知識庫快速獲取設(shè)計空

4、間;運用LS-SVM建立多工況下動力學(xué)計算的近似模型;結(jié)合動力學(xué)性能多目標(biāo)優(yōu)化策略、DE算法，實現(xiàn)動力學(xué)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計。
　　(4)根據(jù)以上方法和流程，基于VS2008平臺，研制了需求驅(qū)動的高速列車動力學(xué)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)，最后通過實例計算，驗證了設(shè)計方法的可行性。
　　通過以上研究，建立了一套需求驅(qū)動的動力學(xué)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，基于該方法，研制了一套設(shè)計系統(tǒng)，并且通過實例計算驗證了系統(tǒng)的功能，為獲取滿足需求的參數(shù)設(shè)計方案提供了