CN108489698A - 基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验***与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道车辆试验技术领域，公开了一种基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验***与方法。本发明***包括：试验车、驱动车、电磁控制装置、电动机、中央控制模块、轨道、碰撞假人、第一压力传感器、液压控制装置、控制缓冲装置；轨道按固定间隔布置；驱动车摆放在轨道上；试验区轨道两侧安装电磁控制装置；电动机给驱动车提供动力；驱动车和试验车垂向以液压控制装置连接，并在垂向的至少一个连接处布置至少一个第一加速度传感器；驱动车和试验车纵向以控制缓冲装置连接，并在纵向的至少一个连接处布置至少一个第二加速度传感器；电磁控制装置用来精确调节驱动车的加速度；试验车厢内放置无束缚状态的碰撞假人。

Description

基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验***与方法

技术领域

本发明涉及轨道车辆试验技术领域，更具体地说，涉及一种基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验***与方法。

背景技术

碰撞是汽车、火车、船舶等运载工具所共同面临的主要事故类型，运载工具的碰撞安全性是社会关注焦点，也一直属于研究热点。现代列车尽管安全保障水平已有大幅度提升，但碰撞事故仍然无法完全避免。世界铁路事故统计资料显示，在铁路重大伤亡事故中列车碰撞所占比例高达56％，而乘员作为列车碰撞中的冲击对象，其伤亡触目惊心。

列车由多节车辆编组而成，具有轨道交通特有的“单车+多车辆耦合”碰撞问题。碰撞时冲击载荷波交互耦合作用引发各车辆碰撞动态力学行为各异，在纵向直线变形同时，常伴随着垂向和横向的变形。另外，碰撞过程中二次碰撞是造成乘员伤亡的主要原因，对于乘员被动安全的研究具有重要的意义。目前，列车碰撞试验台大多针对于车体动力学响应研究，而针对乘员二次碰撞运动学响应的研究仅限于模型仿真，并未构建实车碰撞试验台。

发明内容

本发明主要目的在于公开一种基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验***与方法，以克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明公开一种基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验***，包括：试验车、驱动车、电磁控制装置、电动机、中央控制模块、轨道、第一及第二加速度传感器、碰撞假人、第一压力传感器、液压控制装置、控制缓冲装置；

所述轨道按固定间隔布置；驱动车摆放在所述轨道上；所述试验区轨道两侧安装所述电磁控制装置；所述电动机给驱动车提供动力；所述驱动车和所述试验车垂向以所述液压控制装置连接，并在垂向的至少一个连接处布置至少一个第一加速度传感器；所述驱动车和所述试验车纵向以所述控制缓冲装置连接，并在纵向的至少一个连接处布置至少一个第二加速度传感器；所述电磁控制装置用来精确调节驱动车的加速度；所述试验车厢内放置无束缚状态的碰撞假人；

所述中央控制模块，用于通过电路与所述电磁控制装置、电动机、液压控制装置、控制缓冲装置以及第一、第二加速度传感器相连接以控制整个***的运行；所述控制包括：接收第一、第二加速度传感器传回的数据形成加速度曲线，并与各第一、第二加速度传感器设置处预设的加速度曲线进行对比及误差分析，通过控制电磁控制装置对驱动车进行加速度调节，通过电磁控制装置和电动机的协同作用对驱动车的加速度进行调节，通过液压控制装置及控制缓冲装置对试验车与驱动车的相对加速度进行精确控制，以使第一、第二加速度传感器传回的实时加速度曲线与预设的加速度曲线相符，从而影响所述试验车横向、纵向、垂向的动力学行为使所述试验车车厢内模拟乘员二次碰撞场景。

本发明中，优选的，加速度控制方面，纵向可通过电磁控制装置、电动机、液压控制器和控制缓冲装置的协同作用进行控制；横向和垂向的加速度通过液压控制器进行控制。

可选的，上述加速度曲线为初始设定的试验车各接触点的运动标准曲线，该运动标准曲线是通过数值模拟得到，例如：依靠电子计算机，结合有限元或有限容积的概念，通过数值计算和图像显示的方法，来得到实际列车碰撞过程中各个点位的加速度曲线。

可选的，所述电动机通过钢丝绳与驱动车相连，电动机对驱动车起到制动和驱动的作用，驱动车两端设有固定壁障保证试验车与驱动车同步运行。

可选的，所述电磁控制装置是一种反转电磁继电器，通过中央控制模块改变它三相电源的相序，产生与实际运动相反的制动磁场可以使电动机在转动时迅速制动，进而对列车的加速度进行调节。

可选的，所述试验车厢内设置道具桌，所述道具桌是一种可以调节与假人距离和自身高度的可移动式桌子。例如：所述道具桌是由伸缩杆、下滑圆盘、可更换的桌面通过物理拼接组成，其在试验开始前可以调节道具桌的高度、与座椅的距离，并在道具桌安放第四加速度传感器、第二压力传感器的目的在于测试道具桌所承受的冲击压力分布以及与乘员的相对运动状况；通过调节道具桌的高度、与座椅的距离、道具桌材料等参数，开展不同的乘员二次碰撞试验，以减少乘员损伤为目的对小桌板进行优化设计。

优选地，所述试验车车厢内由碰撞假人、道具桌、高速摄影装置共同组成，在道具桌安放第四加速度传感器、第二压力传感器，假人设置7个测试点，分别为头部、颈部、背部、前胸部、腹部、腿部和手部，在所需研究部位安放了第一压力传感器、位移传感器和第三加速度传感器；高速摄影装置安放于试验车的上方，用于记录碰撞假人在二次碰撞中的运动轨迹。

所述中央控制模块程序采用指令表语言，指令表语言是一种低阶的编程语言，技术人员无需计算机基础便可以轻松掌握，在试验开始前技术人员可以通过手持编译程器，对控制程序进行编制；通过通信接口传输到数据寄存器中，再通过CPU把编程语言转化成机械语言，最后提供输入端传递到与中央控制模块所连接的部件。

所述程序分别为启动程序、监控程序、复位程序、终止程序；启动程序是开启电动机拉动驱动车、激活各个控制器、打开高速摄影装置、按照预设调节道具桌的高度、距离、对加速度传感器输入预设的加速度曲线开始整个试验；监控程序是根据各个加速度传感器测得的数据，比对试验开始时输入的各接触点的加速度曲线和驱动车在一段时间内的加速度；复位程序是针对运行过程中一段时间内试验车各接触点的加速度传感器传来的加速度曲线与预设的不符或者试验车在一段时间内加速度与预设不符，通过液压控制器、电磁控制器、电动机发出指令，进行协同修正，保证试验的准确性；终止程序是、通过电磁控制装置使驱动车降速、停止、关闭所有的部件、将所有试验数据传输到CPU进行总结归纳。

为达上述目的，本发明还公开一种基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验方法，包括以下步骤；

搭建列车乘员二次碰撞试验***，所述***包括：试验车、驱动车、电磁控制装置、电动机、中央控制模块、轨道、第一及第二加速度传感器、碰撞假人、液压控制装置、控制缓冲装置；所述轨道按固定间隔布置；驱动车摆放在所述轨道上；所述试验区轨道两侧安装所述电磁控制装置；所述电动机给驱动车提供动力；所述驱动车和所述试验车垂向以所述液压控制装置连接，并在垂向的至少一个连接处布置至少一个第一加速度传感器；所述驱动车和所述试验车纵向以所述控制缓冲装置连接，并在纵向的至少一个连接处布置至少一个第二加速度传感器；所述电磁控制装置用来精确调节驱动车的加速度；所述试验车厢内放置无束缚状态的碰撞假人；所述电磁控制装置、电动机、液压控制装置、控制缓冲装置以及第一、第二加速度传感器与所述中央控制模块相连接；

所述中央控制模块接收第一、第二加速度传感器传回的数据形成加速度曲线，并与各第一、第二加速度传感器设置处预设的加速度曲线进行对比及误差分析，通过电磁控制装置和电动机的协同作用对驱动车的加速度进行调节，通过液压控制装置及控制缓冲装置对试验车与驱动车的相对加速度进行精确控制，以使第一、第二加速度传感器传回的实时加速度曲线与预设的加速度曲线相符，从而影响所述试验车横向、纵向、垂向的动力学行为使所述试验车车厢内模拟乘员二次碰撞场景。

优选地，本发明方法还包括：

在所述试验车厢内设置道具桌，所述道具桌是一种可以调节与假人距离和自身高度的可移动式桌子；

在试验开始前调整桌子的高度和距离，以用于测量桌板的高度及位置对于列车乘员二次碰撞损伤程度的影响机制，以及在所述道具桌上布置与所述中央控制模块连接的第二压力传感器、第四加速度传感器，以根据所述第二压力传感器、第四加速度传感器的反馈结果对道具桌进行优化设计。

优选地，本发明方法还包括：

将轨道划分为加速区、滑行区和试验区；

加速区内列车加速运动；

滑行区内当列车接近匀速运动，加速度为零时进入试验区；

试验区内模拟乘员二次碰撞场景，根据假人身上的第三加速度传感器、压力传感器、位移传感器，得出二次碰撞中假人受损情况，以供用户对二次碰撞中车厢内结构进行优化设计。

本发明具有以下有益效果：

集驱动、制动、中央控制和试验参数采集于一体，综合考虑列车碰撞过程中车厢内饰对乘员损伤的影响，实现了列车乘员二次碰撞的实车试验研究，结构简单、新颖、易于实现，且结构稳定，经济性好，具有广阔的应用前景。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例公开的基于电磁控制列车乘员二次碰撞试验***示意图。

【标号说明】

在附图中：

1—试验车、2—液压控制装置、3—轨道、4—驱动车、5—中央控制模块、6—电动机、7—高速摄影装置、8—电磁控制装置、9—加速度传感器、10—照明装置、11—碰撞假人、12—压力传感器、13—位移传感器、14—速度传感器、15—固定壁障、16—控制缓冲装置、17—道具桌。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

本实施例公开一种基于电磁控制列车乘员二次碰撞试验***，如图1所示，包括：

试验车1、液压控制装置2、轨道3、驱动车4、中央控制模块5、电动机6、高速摄影装置7、电磁控制装置8、加速度传感器9、照明装置10、碰撞假人11、压力传感器12、位移传感器13、速度传感器14、固定壁障15、控制缓冲装置16、道具桌17。

所述轨道按固定间隔布置；驱动车摆放在所述轨道上；所述试验区轨道两侧安装所述电磁控制装置；所述电动机给驱动车提供动力；所述驱动车和所述试验车垂向以所述液压控制装置连接，并在垂向的至少一个连接处布置至少一个第一加速度传感器；所述驱动车和所述试验车纵向以所述控制缓冲装置连接，并在纵向的至少一个连接处布置至少一个第二加速度传感器；所述电磁控制装置用来精确调节驱动车的加速度；所述试验车厢内放置无束缚状态的碰撞假人；

所述中央控制模块，用于通过电路与所述电磁控制装置、电动机、液压控制装置、控制缓冲装置以及第一、第二加速度传感器相连接以控制整个***的运行；所述控制包括：接收第一、第二加速度传感器传回的数据形成加速度曲线，并与各第一、第二加速度传感器设置处预设的加速度曲线进行对比及误差分析，通过控制电磁控制装置对驱动车进行加速度调节，通过电磁控制装置和电动机的协同作用对驱动车的加速度进行调节，通过液压控制装置及控制缓冲装置对试验车与驱动车的相对加速度进行精确控制，以使第一、第二加速度传感器传回的实时加速度曲线与预设的加速度曲线相符，从而影响所述试验车横向、纵向、垂向的动力学行为使所述试验车车厢内模拟乘员二次碰撞场景。其中，加速度控制方面，纵向可通过电磁控制装置、电动机、液压控制器和控制缓冲装置的协同作用进行控制；横向和垂向的加速度通过液压控制器进行控制。

如图1所示，本实施例的驱动车的两侧设有固定壁障15，试验车在横向以控制缓冲装置16与两侧的固定壁障连接，可选的，该控制缓冲装置可以是弹簧等。进一步的，本实施例还在轨道上增设有速度传感器14以辅助上述中央控制模块的多点协同控制。

进一步的，本实施例中，如图1所示，在试验车车厢乘员区上方安置高速摄影装置7，用于拍摄碰撞过程中车厢内碰撞假人的运动轨迹；座椅上摆放非约束坐姿的碰撞假人，并在假人上布置与所述中央控制模块连接的第一压力传感器、位移传感器和第三加速度传感器。更进一步的，本实施例***还增设有照明装置10以辅助用户观测及执行图像拍摄等操作。

进一步的，如图1所示，本实施例***在试验车厢内还设有道具桌17。可选的，该道具桌是一种可以调节与假人距离和自身高度的可移动式桌子；在试验开始前调整桌子的高度和距离，以用于测量桌板的高度及位置对于列车乘员二次碰撞损伤程度的影响机制，以及在所述道具桌上布置与所述中央控制模块连接的第二压力传感器、第四加速度传感器，以根据所述第二压力传感器、第四加速度传感器的反馈结果对道具桌进行优化设计。

可选的，本实施例中央控制模块是一组可编程逻辑控制器，由CPU、通信接口、输入端口、输出端口、电源等组成；所述电源模块可以输入AC100～120V/200～240V，输出:DC5v5A，CPU通过扫描的方式采集现场的数据和状态，并存入数据寄存器中，在正式运行后读取数据寄存器中的指令，产生控制信号进而指挥控制电路；所述通信接口是指中央控制模块与其他外部***进行通讯的数字接口；输入/输出端口是中央控制模块附属的控制模块，输入端口在***中可以接收到其他部件(例如：加速度传感器)传递来的加速度曲线，输出端口是发出控制信号传达给其他部件(例如：发送给电磁控制装置以调节某个加速度传感器)。

电动机通过左右俩侧钢丝绳对驱动车进行驱动和制动，驱动车通过控制缓冲装置与固定壁障相连，保证试验车与驱动车同步运行。

可选的，本实施例电磁控制装置是一种反转继电器，通过产生磁力实现开关触点吸合与断开，在本***中在中央控制模块的控制下起到了精确调节驱动车速度和加速度的重要作用，其工作原理通过中央控制模块改变它三相电源的相序，产生与实际运动相反的制动磁场可以使电动机在转动时迅速制动，在中央控制模块的控制下起到了调节驱动车加速度的作用，区别与变频器电磁控制装置对工作环境要求较低，并不需要在无水雾、无尘土的地方工作，而列车试验无可避免工作环境低的问题。

可选的，本实施例道具桌是由伸缩杆、下滑圆盘、可更换的桌面通过物理拼接组成，在试验开始前可以调节道具桌的高度、与假人的距离，并在道具桌安放第四加速度传感器、第二压力传感器的目的在于测试道具桌所承受的冲击压力分布以及与乘员的相对运动状况；通过调节道具桌的高度、与座椅的距离、道具桌材料等参数，开展不同的乘员二次碰撞试验，以减少乘员损伤为目的对小桌板进行优化设计。

试验车车厢内由碰撞假人、道具桌、高速摄影装置共同组成，在道具桌安放第四加速度传感器、第二压力传感器，假人设置7个测试点，分别为头部、颈部、背部、前胸部、腹部、腿部和手部，在所需研究部位安放了第一压力传感器、位移传感器和第三加速度传感器；高速摄影装置安放于试验车的上方，用于记录碰撞假人在二次碰撞中的运动轨迹。

可选的，本实施例中央控制模块的控制程序，是在一条条指令的引导下控制所属继电器的开关，通过下属所有继电器的通断来完成整个***的正常运转和控制；本***中所述程序分别为启动程序、监控程序、复位程序、终止程序，在CPU顺序扫描下依次进行执行。

启动程序是开启电动机拉动驱动车、激活各个控制器、打开高速摄影装置、调节道具桌的高度、距离、对加速度传感器输入预设的加速度曲线开始整个试验；监控程序是根据各个加速度传感器传回的数据，比对试验开始时输入的加速度曲线和驱动车在不同时间点的速度以及一段时间内的加速度；复位程序是针对运行过程中一段时间内传感器传来的加速度曲线与预设的不符或者驱动车在一段时间内速度或加速度与预设不符，通过电磁控制程序进行修正，保证试验的准确性；终止程序是关闭电动机、通过电磁控制装置使驱动车降速、停止、关闭所有的部件、将所有数据传输到CPU进行总结归纳。

优选地，本实施例可将轨道划分为加速区、滑行区和试验区；具体分工如下：

加速区内列车加速运动；当驱动车速度由零增大到预设速度时，列车进入滑行区；

滑行区内当驱动车接近匀速运动，试验车与驱动车的相对加速度为零时进入试验区；

试验区内由所述中央控制模块控制各动力模块使所述试验车车厢内模拟乘员二次碰撞场景，以及根据所述第三、第四加速度传感器、第一、第二压力传感器、位移传感器，得出二次碰撞中假人受损情况及道具桌对假人受损影响的数据分析，并在试验后对二次碰撞中车厢内结构进行优化设计。

所述加速区内电动机所提供的拉力由以下公式计算：

F＝m×(v²/2L)+mgμ，其中F为拉力；m为驱动车及以上部件的质量总和；v为预设的初始行驶速度；L为加速区轨道长度；μ为轨道的摩擦系数。

所述碰撞假人11设置7个测试点，分别为头部、颈部、背部、前胸部、腹部、腿部和手部，在每个测试点分别布置压力传感器、位移传感器和加速度传感器。

试验后得到试验车每一接触点(即上述的“连接处”)的加速度曲线以及试验车初始行驶速度，与预设加速度曲线相比较，误差在4％以内，证明试验可行。如图1所示，相关接触点包括4个液压控制器与试验车的接触点和2个控制弹簧与试验车的接触点；液压控制器与控制弹簧分别模拟实车中转向架与车体之间的空气弹簧和车体两端的连接装置。本实施例中国，加速度传感器是安装在前述6个接触点处，以分别测量每个接触点的横、纵、垂向的加速度。其中，横向表示面向车头的左右方向，纵向表示轨道方向，垂向表示上下方向。

实施例2

与上述***相对应的，本实施例公开一种基于电磁控制列车乘员二次碰撞试验方法，包括以下步骤；

步骤S1、搭建列车乘员二次碰撞试验***，所述***包括：试验车、驱动车、电磁控制装置、电动机、中央控制模块、轨道、第一及第二加速度传感器、碰撞假人、液压控制装置、控制缓冲装置；所述轨道按固定间隔布置；驱动车摆放在所述轨道上；所述试验区轨道两侧安装所述电磁控制装置；所述电动机给驱动车提供动力；所述驱动车和所述试验车垂向以所述液压控制装置连接，并在垂向的至少一个连接处布置至少一个第一加速度传感器；所述驱动车和所述试验车纵向以所述控制缓冲装置连接，并在纵向的至少一个连接处布置至少一个第二加速度传感器；所述电磁控制装置用来精确调节驱动车的加速度；所述试验车厢内放置无束缚状态的碰撞假人；所述电磁控制装置、电动机、液压控制装置、控制缓冲装置以及第一、第二加速度传感器与所述中央控制模块相连接。

步骤S2、所述中央控制模块接收第一、第二加速度传感器传回的数据形成加速度曲线，并与各第一、第二加速度传感器设置处预设的加速度曲线进行对比及误差分析，通过电磁控制装置和电动机的协同作用对驱动车的加速度进行调节，通过液压控制装置及控制缓冲装置对试验车与驱动车的相对加速度进行精确控制，以使第一、第二加速度传感器传回的实时加速度曲线与预设的加速度曲线相符，从而影响所述试验车横向、纵向、垂向的动力学行为使所述试验车车厢内模拟乘员二次碰撞场景。其中，加速度控制方面，纵向可通过电磁控制装置、电动机、液压控制器和控制缓冲装置的协同作用进行控制；横向和垂向的加速度通过液压控制器进行控制，因为驱动车要在轨道上跑，只能有纵向的加速度，所以要通过调节试验车与驱动车的相对加速度来得到纵向和垂向这两个方向的加速度。

可选的，本实施例方法还包括：

在所述试验车厢内设置道具桌，所述道具桌是一种可以调节与假人距离和自身高度的可移动式桌子；

在试验开始前调整桌子的高度和距离，以用于测量桌板的高度及位置对于列车乘员二次碰撞损伤程度的影响机制，以及在所述道具桌上布置与所述中央控制模块连接的第二压力传感器、第四加速度传感器，以根据所述第二压力传感器、第四加速度传感器的反馈结果对道具桌进行优化设计。

优选地，本实施例方法还包括：

将轨道划分为加速区、滑行区和试验区；

加速区内列车加速运动；

滑行区内当列车接近匀速运动，加速度为零时进入试验区；

试验区内模拟乘员二次碰撞场景，根据假人身上的第三加速度传感器、压力传感器、位移传感器，得出二次碰撞中假人受损情况，以供用户对二次碰撞中车厢内结构进行优化设计。

综上，本发明上述实施例所分别公开的基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验***与方法，集驱动、制动、中央控制和试验参数采集于一体，综合考虑列车碰撞过程中车厢内饰对乘员损伤的影响，实现了列车乘员二次碰撞的实车试验研究，结构简单、新颖、易于实现，且结构稳定，经济性好，具有广阔的应用前景。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验***，其特征在于：包括：试验车、驱动车、电磁控制装置、电动机、中央控制模块、轨道、第一及第二加速度传感器、碰撞假人、第一压力传感器、液压控制装置、控制缓冲装置；

所述轨道按固定间隔布置；驱动车摆放在所述轨道上；所述试验区轨道两侧安装所述电磁控制装置；所述电动机给驱动车提供动力；所述驱动车和所述试验车垂向以所述液压控制装置连接，并在垂向的至少一个连接处布置至少一个第一加速度传感器；所述驱动车和所述试验车纵向以所述控制缓冲装置连接，并在纵向的至少一个连接处布置至少一个第二加速度传感器；所述电磁控制装置用来精确调节驱动车的加速度；所述试验车厢内放置无束缚状态的碰撞假人；

所述中央控制模块，用于通过电路与所述电磁控制装置、电动机、液压控制装置、控制缓冲装置以及第一、第二加速度传感器相连接以控制整个***的运行；所述控制包括：接收第一、第二加速度传感器传回的数据形成加速度曲线，并与各第一、第二加速度传感器设置处预设的加速度曲线进行对比及误差分析，通过控制电磁控制装置对驱动车进行加速度调节，通过电磁控制装置和电动机的协同作用对驱动车的加速度进行调节，通过液压控制装置及控制缓冲装置对试验车与驱动车的相对加速度进行精确控制，以使第一、第二加速度传感器传回的实时加速度曲线与预设的加速度曲线相符，从而影响所述试验车横向、纵向、垂向的动力学行为使所述试验车车厢内模拟乘员二次碰撞场景。

2.根据权利要求1所述的基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验***，其特征在于，所述电动机通过钢丝绳与所述驱动车相连，电动机对驱动车提供动力。

3.根据权利要求1所述的一种基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验***，其特征在于，所述电磁控制装置是一种反转电磁继电器，通过所述中央控制模块改变它三相电源的相序，产生与实际运动相反的制动磁场以使所述电动机在转动时迅速制动，进而对所述驱动车的加速度进行调节。

4.根据权利要求1至3任一所述的基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验***，其特征在于，还包括：所述试验车厢内设置道具桌，所述道具桌是一种可以调节与假人距离和自身高度的可移动式桌子；在试验开始前调整桌子的高度和距离，以用于测量桌板的高度及位置对于列车乘员二次碰撞损伤程度的影响机制，以及在所述道具桌上布置与所述中央控制模块连接的第二压力传感器和第四加速度传感器，以根据所述第二压力传感器、第四加速度传感器的反馈结果对道具桌进行优化设计。

5.根据权利要求1至3任一所述的基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验***，其特征在于，所述试验车车厢，乘员区上方安置高速摄影装置，用于拍摄碰撞过程中车厢内碰撞假人的运动轨迹；座椅上摆放非约束坐姿的所述碰撞假人，并在假人上布置与所述中央控制模块连接的第一压力传感器、位移传感器和第三加速度传感器。

6.根据权利要求4所述的基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验***，其特征在于，还包括：所述试验车车厢，乘员区上方安置高速摄影装置，用于拍摄碰撞过程中车厢内碰撞假人的运动轨迹；座椅上摆放非约束坐姿的所述碰撞假人，并在假人上布置与所述中央控制模块连接的第一压力传感器、位移传感器和第三加速度传感器。

7.一种基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验方法，其特征在于，包括以下步骤；

搭建列车乘员二次碰撞试验***，所述***包括：试验车、驱动车、电磁控制装置、电动机、中央控制模块、轨道、第一及第二加速度传感器、碰撞假人、液压控制装置、控制缓冲装置；所述轨道按固定间隔布置；驱动车摆放在所述轨道上；所述试验区轨道两侧安装所述电磁控制装置；所述电动机给驱动车提供动力；所述驱动车和所述试验车垂向以所述液压控制装置连接，并在垂向的至少一个连接处布置至少一个第一加速度传感器；所述驱动车和所述试验车纵向以所述控制缓冲装置连接，并在纵向的至少一个连接处布置至少一个第二加速度传感器；所述电磁控制装置用来精确调节驱动车的加速度；所述试验车厢内放置无束缚状态的碰撞假人；所述电磁控制装置、电动机、液压控制装置、控制缓冲装置以及第一、第二加速度传感器与所述中央控制模块相连接；

所述中央控制模块接收第一、第二加速度传感器传回的数据形成加速度曲线，并与各第一、第二加速度传感器设置处预设的加速度曲线进行对比及误差分析，通过电磁控制装置和电动机的协同作用对驱动车的加速度进行调节，通过液压控制装置及控制缓冲装置对试验车与驱动车的相对加速度进行精确控制，以使第一、第二加速度传感器传回的实时加速度曲线与预设的加速度曲线相符，从而影响所述试验车横向、纵向、垂向的动力学行为使所述试验车车厢内模拟乘员二次碰撞场景。

8.根据权利要求7所述的基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验方法，其特征在于，还包括：

在所述试验车厢内设置道具桌，所述道具桌是一种可以调节与假人距离和自身高度的可移动式桌子；

在试验开始前调整桌子的高度和距离，以用于测量桌板的高度及位置对于列车乘员二次碰撞损伤程度的影响机制，以及在所述道具桌上布置与所述中央控制模块连接的第二压力传感器、第四加速度传感器，以根据所述第二压力传感器、第四加速度传感器的反馈结果对道具桌进行优化设计。

9.根据权利要求7或8所述的基于电磁控制的列车乘员二次碰撞试验方法，其特征在于，还包括：

将轨道划分为加速区、滑行区和试验区；

加速区内列车加速运动；

滑行区内当列车接近匀速运动，加速度为零时进入试验区；

试验区内模拟乘员二次碰撞场景，根据假人身上的第三加速度传感器、压力传感器、位移传感器，得出二次碰撞中假人受损情况，以供用户对二次碰撞中车厢内结构进行优化设计。