铁路计算机仿真技术 相关资料

插图：铁路是一个复杂的大系统，这个系统将基础设施、机车车辆、通信信号等固定设备和移动设备通过周密的运营组织管理集合在一起。在铁路科技发展和创新的过程中，需要通过大量的科学试验，对系统的每一部分、相互关联的两部分或者多部分进行适用性、安全性的验证。以往这些试验主要在试验室和列车运行现场完成。随着计算机技术的发展，计算机的计算能力飞速提高，通用软件日益成熟，使计算机模拟试验成为可能。计算机仿真技术从20世纪40年代末兴起，并逐步发展成专门的学科。系统仿真最初主要应用于航天、原子反应堆等造价昂贵、设计建造周期长、危险性大、难以实现系统试验的少数领域，后来逐步发展到各个领域。目前，计算机仿真技术已经成为很多复杂系统，特别是高技术产业产品的论证、设计、生产、评价、检测不可缺少的手段。铁路计算机仿真技术是20世纪80年代末兴起的一门学科。新建铁路的选线定线、铁路各类设备的设计、运营指挥系统的分析、重大技术的创新都需要借助于计算机仿真。近年来的客运专线建设、高速重载列车运行及无砟轨道设计都运用计算机仿真进行了模拟试验，取得了丰硕的研究成果。一、计算机仿真的定义计算机仿真技术是利用计算机软件模拟实际环境进行科学试验的一门技术。它以数学理论为基础，以计算机和各种物理设施为设备工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术，具有经济、可靠、安全、灵活、可以多次重复的优点。计算机仿真是一种描述性技术，是一种定量分析方法。通过建立某一过程或某一系统的模型，描述该过程或该系统，用一系列有目的、有条件的计算机仿真试验刻画系统的特征，从而得出所需的结果。计算机仿真技术虽然源于科学计算，但是由于计算机功能的日益强大，使最初单一学科的计算，逐步发展成对系统进行仿真分析。它不但可以代替繁杂的计算工作，而且可以通过模型的设计和各种复杂边界条件的设定，进行系统各部分相互影响的探索。许多人工计算不可能达到的领域在计算机仿真条件下，可以被解析得淋漓尽致，因此受到科学界的青睐。仿真分析模型不但可以更加真实地模拟研究对象和环境，还可以设定各种极端的条件，在数字平台上进行试验，预测未知的结果，以判断实际研究对象的可靠性。系统仿真技术更可以将复

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