牽引計算的案例
淺談鐵路設計速度和旅行速度
成達萬高鐵項目起自成都樞紐在建的成（都）自（貢）鐵路天府站，途經四川省資陽市、遂寧市、南充市、達州市及重慶市開州區、萬州區，接入渝萬城際萬州北站連接鄭萬高鐵，全長486.4公里，設計時速350公里，總投資851億元……”
看到這條新聞，在成都工作的唐女士十分激動，這條高鐵正好經過她的家鄉達州，按照時速350公里計算，今后成都至達州，最快只需1小時24分鐘。事實上，根據牽引計算模擬結果，即使采用性能最好的動車組至少也需要1小時48分鐘。同樣的距離，計算結果卻不一致，這是因為在鐵路中設計速度與旅行速度是兩種概念不同的速度。
什么是設計速度？
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設計速度一般指線路條件允許的最高時速，是鐵路最重要的技術標準之一，也是體現鐵路技術裝備、技術標準、運營管理水平的重要標志。目前我國鐵路設計速度最高為350km/h，是當下世界上最高的設計時速。
展開 城市軌道交通信號ATC、ATS、ATO、ATP系統介紹
通過音頻數字軌道電路發送設備或應答器向車載設備提供目標速度、目標距離、線路狀態（曲線半徑、坡道等數據）等信息，車載設備結合固定的車輛性能數據計算出適合于列車運行的目標距離速度模式曲線（最終形成一段曲線控制方式），保證列車在目標距離速度模式曲線下有序運行。
這樣不僅增強了列車運行的舒適度，而且列車追蹤運行的最小安全間隔縮短為安全保護距離，有利于提高線路的通過能力。
如上海地鐵2號線引進美國US&S公司、明珠線引進法國ALSTOM公司和廣州地鐵1、 2號線引進德國西門子公司的ATC系統均屬此類。
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移動閉塞ATC系統
移動閉塞方式的ATC系統通常采用無線通信、地面交叉感應環線、波導等媒體，向列控車載設備傳遞信息。
列車安全間隔距離是根據最大允許車速、當前停車點位置、線路等信息計算得出，信息被循環更新，以保證列車不間斷收到即時信息。
移動閉塞ATC系統是利用列車和地面間的雙向數據通信設備，使地面信號設備可以得到每一列車連續的位置信息，并距此計算出每一列車的運行權限，動態更新發送給列車，列車根據接收到的運行權限和自身的運行狀態，計算出列車運行的速度曲線，實現精確的定點停車，實現完全防護的列車雙向運行模式，更有利于線路通過能力的充分發揮。
移動閉塞ATC系統在我國還未有應用實例，國外能提供此類系統的公司有：阿爾卡特公司交叉感應電纜作為傳輸媒介的ATC系統，在加拿大溫哥華“天車線”和香港KCRC西部鐵路等應用，技術比較成熟，但交叉感應軌間電纜給線路日常養護帶來不便；美國哈蒙公司基于擴頻電臺通信的移動閉塞應用在舊金山BART 線，其系統結構、系統運用尚不成熟；阿爾斯通公司基于波導傳輸信息的移動閉塞正在新加坡西北線試驗段安裝調試。
展開 前沿觀察｜發揮比較優勢，讓AI更好賦能CAE
根據“神工坊”團隊的觀察和研究，下一代CAE技術的變革主要由需求側系統級高保真和垂直領域的專業應用需求所牽引，由高性能計算、人工智能等供給側先進計算技術所驅動。無論是從需求側還是供給側看，平臺+APP的垂直CAE技術供給和協同生態的出現是大勢所趨。在專用應用場景中，對普適性的要求降低，對模型泛化性的要求也相對減少，這使得深度學習的降維模型可以更好地利用低維度和高效率優勢，同時在專業場景中展現出更好的精確性。
需求牽引和計算賦能共同成就平臺+垂直應用生態
在信息技術快速迭代與發展的今天，CAE積極擁抱先進計算技術，這既是推動行業進步的必然選擇，也是實現國產技術跨越式發展和崛起的關鍵路徑。然而，在積極創新的同時，也需要時刻保持清晰的戰略定位。
“神工坊”團隊（始于2016年）源自國家超級計算無錫中心，經過8年的不懈努力和持續研發，成功構建了“高性能數值模擬框架”。目前，“神工坊”團隊也在積極推進人工智能技術加持下的“CAE智能混合引擎”的研發工作。“神工坊”期待未來能夠與CAE領域的物理機理專家、資深工程師以及廣泛的用戶群體進行深入的合作與交流，共同見證先進計算技術賦能的CAE變革。
作者簡介
任虎 神工坊創始人&CEO
◎ 西北工業大學工程力學本碩、清華大學計算機系博士、高級工程師
◎ 無錫超算先進制造部部長、工程仿真生態負責人
◎ 牽頭或參與5項國家重點研發計劃課題、國家“工業互聯網創新發展工程”項目及若干江蘇省重點科技計劃
◎ 獲得國家一級學會科技進步一等獎，無錫市“百名科技之星”等多項榮譽
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