軌道電路調(diào)整態(tài)暫態(tài)分析.pdf

1、軌道電路的分析和計(jì)算是鐵路運(yùn)輸安全的一個重要課題。通過對國內(nèi)外軌道電路分析的研究現(xiàn)狀可知，目前的研究基本上都是在空間域進(jìn)行的。而當(dāng)軌道電路本身處于比較惡劣的運(yùn)輸環(huán)境中時，從空間域上實(shí)現(xiàn)軌道電路實(shí)際工作狀態(tài)的準(zhǔn)確區(qū)分這一問題是非常困難的。因此，參考時域暫態(tài)突變過程，考慮從時間域上對軌道電路的傳輸響應(yīng)進(jìn)行分析計(jì)算。本文借助傳輸線理論、微分方程數(shù)值求解等理論對軌道電路調(diào)整態(tài)暫態(tài)過程的時域數(shù)值求解方法進(jìn)行了研究。
　　軌道電路調(diào)整態(tài)作為一

2、種安全的工作狀態(tài)，對該狀態(tài)的分析是對軌道電路進(jìn)行分析的基礎(chǔ)。根據(jù)其工作特點(diǎn)，結(jié)合均勻傳輸線理論，本文首先從微分學(xué)角度將整個軌道有限分割，將每一段等效為集中參數(shù)電路，從而建立了軌道電路調(diào)整態(tài)暫態(tài)分析計(jì)算模型。該模型可得到較為詳細(xì)、準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算過程較為簡單、容易實(shí)現(xiàn)。然后，由此模型推導(dǎo)出了調(diào)整態(tài)的傳輸線方程，軌道電路暫態(tài)分析的核心就是對該方程的求解。
　　軌道電路被看作是均勻分布參數(shù)電路，基于國內(nèi)外對傳輸線暫態(tài)過程的現(xiàn)有研究成

3、果，借鑒傳輸線的數(shù)值求解方法，選擇FDTD(時域有限差分)法和ADI(交替方向隱式)-FDTD法來求解軌道電路的傳輸線方程。利用偏微分方程數(shù)值解理論，參考Lax等價差分格式對軌道電路調(diào)整態(tài)傳輸線方程進(jìn)行時空離散，求解其時域解。同時，算法本身還需對所得軌道電路差分格式的性態(tài)作以研究，即研究其誤差及穩(wěn)定性。
　　最后，通過軌道電路送、受電端集中參數(shù)電路等效模型確定不同負(fù)載情況下的邊界條件，對不同電氣參數(shù)（鋼軌阻抗、道床電阻）和送電端信