高速列車舒適度評價機理

列車舒適度評價機理的淺層研究匯報人綜合管理科010203緒論舒適度的影響因素舒適度評價指標體系04確定評價指標權重05線路參數(shù)設計與優(yōu)化目錄ONTENTSCPart01緒論選題背景技術路線研究意義行業(yè)我國已成為目前高速鐵路系統(tǒng)技術最全、集成能力最強、運營里程最長、運行速度最高和在建規(guī)模最大的國家，但如何提升高度列車運行的安全性、舒適性、穩(wěn)定性成為了我國高度鐵路技術迅猛環(huán)境發(fā)展下急需解決的突出問題。云軌、云巴作為新型軌道交通形式，在不斷加強和完善其制造技術、設備和工藝標準的同時，還要加強乘坐舒適度相關理論的研究。優(yōu)化線路設計。公司研究背景研究意義平面曲線半徑對舒適度的影響豎曲線半徑對舒適度的影響基于線路參數(shù)的舒適度評價基于線路參數(shù)的舒適度等級標準平面曲線半徑的設計優(yōu)化構建曲線半徑設計區(qū)間平面曲線半徑最小值的設計與優(yōu)化系統(tǒng)的了解舒適度建立舒適度的評價指標體系影響舒適度指標的權重分析系統(tǒng)建立舒適度評價指標體系123技術路線STEP1STEP2STEP3STEP4分析舒適度內(nèi)涵影響因素分析體系方法評價指標分析建立評價指標評價指標權重灰色粗糙集網(wǎng)絡分析法ANP變精度粗糙集理論VPRS應用線路參數(shù)的優(yōu)化設計Part02舒適度的影響因素舒適度內(nèi)涵舒適度的影響因素舒適度的演化舒適度內(nèi)涵心理學家列車舒適生物學家舒適與不舒適是兩種知覺狀態(tài)，所謂舒適就是沒有不舒適的感覺。同時賦予時間屬性，考慮基于一定時間段的舒適度。舒適度是人體各部位感覺的總和，即當人體各部位感覺達到平衡時稱之為舒適。舒適是人們在物理、生理和心理上與周圍環(huán)境和諧相處的狀態(tài)，舒適是人們對周邊環(huán)境的主觀反應狀態(tài)。旅客在乘車過程中，由于環(huán)境、列車運行狀況、車內(nèi)設施、自身需求及他人行為影響等因素而引起的旅客物理、心理及生理感受的綜合評價。舒適度的演化第一階段第二階段第三階段第四階段第五階段狹義舒適度一般舒適度普遍舒適度廣義舒適度多元舒適度只包括振動的舒適度擴展了物理因素（噪聲、溫度、濕度、壓力等）擴展了感官因素（座椅舒適度、視覺、空氣品質(zhì)等）擴展了人的因素（商務需求、個性化服務等）擴展了管理的因素（列車運行、客運服務等）舒適度的影響因素類別因素因素分析運行速度影響列車振動隨著速度的提高，列車振動加劇，對運行的平穩(wěn)性影響加大空氣動力噪聲列車高速運行產(chǎn)生的噪聲更加突出列車內(nèi)部氣壓會車時及隧道等特殊環(huán)境下，車外氣壓急劇變化，車內(nèi)氣壓變化更大乘坐距離影響乘客的忍耐度旅客長時間處于相對狹窄的客室內(nèi)，需關注其忍耐度列車內(nèi)部環(huán)境列車內(nèi)部裝飾情況；長時間處于運行中，客室內(nèi)部空氣質(zhì)量的變化服務需求影響購票購票的快捷性、方便性進出站引導進出站的便捷程度及周圍交通的連接情況個性化需求在運行中，旅客的商務需求、休閑娛樂即VIP服務舒適度的影響因素列車振動運行速度振動是列車運動特征的外在表現(xiàn)，必須滿足旅客的基本生理需求。與列車運行速度、轉(zhuǎn)向架設計、車載設備、軌道形式等存在密切的關系?？諝鈩恿υ肼曒嗆壴肼暋嬙煳镌肼?、空氣動力噪聲列車內(nèi)部氣壓車內(nèi)壓力、通風環(huán)境Part03舒適度評價指標體系振動評價指標分析噪聲評價指標分析車內(nèi)壓力評價指標分析舒適度評價指標體系振動評價指標分析010203運行平穩(wěn)指標舒適性指標運行品質(zhì)對列車振動的感受主要是對振動大小及其頻率的響應；振動大小可通過優(yōu)化設計而消除，振動頻率對舒適度有重要影響且不易克服。W≤2.5N≤2車體橫向、垂向加速度小于2.5m/s2振動評價指標分析——運行平穩(wěn)性指標計算根據(jù)《鐵道車輛動力學性能評定和試驗鑒定規(guī)范》的規(guī)定：單一頻率的平穩(wěn)性指標計算如下：車體振動加速度在頻率0.5~40Hz的范圍時，不同頻率加速度的平穩(wěn)性指標：加權系數(shù)影響橫向和垂向平穩(wěn)性指標的最大權重頻率分別為5.4Hz和5.9Hz等級劃分根據(jù)垂向和橫向不同頻率加速度的平穩(wěn)性指標值就可以確定車輛運行平穩(wěn)性等級。Ai：振動加速度fi：振動頻率（Hz)F(fi):頻率修正系數(shù)振動評價指標分析——舒適性指標計算根據(jù)《對于有關鐵路車輛振動中評估乘客乘坐舒適性的指導》的規(guī)定：舒適度簡化計算公式：加權函數(shù)縱向和橫向加速度有效值的頻率加權曲線Wd與垂向橫加速度有效值的頻率加權曲線Wb差異較大。頻率成分介于0.4~5Hz的縱向和橫向車體加速度對舒適度值影響較大，0.6~2Hz頻率成分影響最明顯。有較大影響的是垂向振動加速度且其頻率分布較寬，5~16Hz頻率成分的影響最為顯著。等級劃分每個速度級采樣時間持續(xù)為5分鐘，以5s為間隔換算成頻率加權后的橫向、縱向和垂向加速度有效值，確定頻率分布范圍是0.4~80Hz，然后統(tǒng)計5分鐘內(nèi)測量的各個方向60個加速度有效值95%的置信區(qū)間，帶入公式計算。α：速度均方根值Wd,Wb：分別表示此上標與按加權曲線d和b的頻率加權舒適度函數(shù)。iP95：分別表示加速度傳感器縱向、橫向、垂向的敏度方向下，相應下標與界面及統(tǒng)計概率。振動評價指標分析——運行品質(zhì)計算通常用表征車輛振動特性的客觀度量參數(shù)車體振動加速度Ay、Az評價車輛的運行品質(zhì)根據(jù)《鐵道車輛動力學性能評定和試驗鑒定規(guī)范》的規(guī)定：速度V≤140km/h的客車運行品質(zhì)的評價是，車體平均最大振動加速度應符合以下要求：等級劃分根據(jù)《鐵路車輛內(nèi)旅客振動舒適性評價準則》和《鐵道車輛動力學性能評定和試驗鑒定規(guī)范》，對其最大振動加速度規(guī)定為Amax≤2.5m/s2。v：客車運行速度C：常數(shù)噪聲評價指標噪聲的分類（噪聲源不同）輪軌噪聲、動力設備噪聲、氣動噪聲、受流系統(tǒng)噪聲、激勵噪聲（車鉤碰撞摩擦噪聲、空調(diào)送風噪聲、內(nèi)飾墻板部件等）噪聲噪聲對人體的影響主要表現(xiàn)在聲音的振動頻率、振幅和持續(xù)時間；噪聲對旅客乘坐舒適

度有更大的影響噪聲評價時間計權瞬時聲壓級等效聲壓級傳播方式和路徑透射噪聲直接噪聲一次振動噪聲二次振動噪聲結論：我國高速列車車內(nèi)噪聲限值評價體系中采用《鐵路客車內(nèi)部噪聲限值及測量方法》：列車運行時所有客室噪聲不大于65dB（A),靜止時不大于60dB；通過臺小于等于7865dB（A)。車內(nèi)壓力評價指標在隧道中運行或會車時，車體表面的瞬時壓力幅值發(fā)生較大的變化，導致列車前部的車體在外界正壓力作用下，排氣阻力增加；處于列車尾部的車體在外界負壓的作用下，新風風機的進風阻力增大。外界空氣的這種波動會通過車體上可能存在的縫隙或空調(diào)系統(tǒng)的進排風口而影響到車內(nèi)，如果車內(nèi)空氣壓力的變化量及變化速度超過一定值，就會引起不適。壓力對舒適度的影響我國高速列車借鑒日本和德國的相關標準，規(guī)定列車內(nèi)最大壓力變化率為200Pa/s，最大壓力變化幅值不超過100Pa。壓力性能評價標準舒適度綜合評價指標目標層列車舒適度準則層物理舒適度生理舒適度心理舒適度運行性能噪聲及壓力空氣質(zhì)量車飾環(huán)境個性服務指標層運行平穩(wěn)性乘客室噪聲車內(nèi)溫度座椅舒適性餐飲服務運行舒適性司機室噪聲車內(nèi)濕度車內(nèi)裝飾信息服務橫向加速度通過臺噪聲車內(nèi)新風量車內(nèi)照明購票服務垂向加速度車內(nèi)最大壓力變化幅值空氣潔凈度引導服務車內(nèi)最大壓力變化率休閑娛樂VIP服務Part04評價指標權重確定灰色粗糙集網(wǎng)絡分析法變精度粗糙集理論評價指標優(yōu)化方法——灰色粗糙集1243建立信息系統(tǒng)S，確定評價對象及相應的評價指標A：有限屬性集；V：屬性值組成的集合；f：一個信息函數(shù)，它指定U中每一個對象的屬性值。建立特征數(shù)據(jù)矩陣V。對相應指標的原始數(shù)據(jù)標準化處理后，建立相應的特征矩陣建立特征變量關聯(lián)矩陣A。利用特征數(shù)據(jù)矩陣V，計算ui和uj的灰色絕對關聯(lián)度?ij，構建特征變量關聯(lián)矩陣其中?ij=1求解臨界值λ，標定評價對象的最佳分類X；結合評價對象的最佳分類X，進行指標約簡，確定指標的優(yōu)化結果主觀權重標定方法——ANP4.確定主觀權重W（1）3.構建超矩陣、加權超矩陣和極限超矩陣2.構建判斷矩陣1.建立指標體系ANP網(wǎng)絡結構舒適度評價指標運行性能B1運行振動性e1運行平穩(wěn)性e2加速度e3空氣質(zhì)量B2車內(nèi)溫度e4車內(nèi)濕度e5空氣潔凈度e6控制層網(wǎng)絡層薩迪教授1-9標度法超級決策軟件計算判斷矩陣當加權超矩陣的極限存在時，則的第j列元素就是網(wǎng)絡層各元素相對于元素j的相對排序向量。最后計算的多元指標的主觀權重值為客觀權重標定方法——變精度粗糙集求基于屬性依賴度的權重01020304求解基于屬性信息度的權重確定屬性的客觀權重權重優(yōu)化正確分類率β（0.5<β<1)在決策系統(tǒng)中，不同的屬性可能有不同的重要性，當去掉某個屬性后，相應的分類變化較大，則該屬性的重要性越高。在決策系統(tǒng)中，條件屬性i?C，則條件屬性i關于D的重要性定義為Part05線路參數(shù)設計與優(yōu)化線路參數(shù)對舒適度的影響分析基于線路參數(shù)的舒適度評價基于舒適度的平面曲線半徑設計與優(yōu)化線路參數(shù)對舒適度的影響分析舒適度

線路參數(shù)縱向振動加速度X軸與列車的運行狀態(tài)有關在列車啟動、減速或緊急制動時產(chǎn)生的振動。橫向振動加速度Y軸主要是列車通過曲線或道岔時產(chǎn)生的離心力和振動垂向振動加速度Z軸主要與線路的水平度、車輛運行及減震器的性能有關平面參數(shù)對舒適度的影響過超高、欠超高；橫向舒適度和垂向舒適度發(fā)生變化未平衡的離心加速度及其變化率引起的人體不適；縱斷面參數(shù)對舒適度的影響豎曲線垂向離心加速度的變化引起垂向舒適度的影響；舒適度指標橫向舒適度垂向舒適度平面曲線離心加速度及其變化率豎曲線垂向離心加速度基于線路參數(shù)的舒適度評價平面曲線參數(shù)αLX：離心加速度αHX：橫向舒適度αCX1：垂向舒適度時H：軌道實設超高(mm)R：曲線半徑（m）豎曲線參數(shù)V：設計速度（km/h）L：線路長度（m）Rs

：曲線半徑（m）Ls：平面曲線長度（m）評價區(qū)間主要以離心加速度確定舒適度等級αc