轨道交通设备设计方法、装置与电子设备

技术领域

本公开涉及轨道交通设备领域，具体而言，涉及一种轨道交通设备设计方法、装置与电子设备。

背景技术

随着交流传动技术在大功率电力机车上的广泛应用，安装在电力机车上的大功率主变流器带来的电磁干扰问题随之而来。大功率主变流器带来的电磁干扰不但影响周边的电磁环境，而且可能影响轨道上或轨道旁的轨道电路，干扰轨旁通信信号，对列车的安全运行构成严重威胁，甚至有可能造成机车本身故障频发，严重影响机车的可靠性。

在相关技术中，电力机车等轨道交通设备均有整车电磁兼容性能(EMI)要求，而这些要求目前都只能在整车装配完成后进行试验验证，在整车试验不通过时再进行整改，此时的整改成本大大增加，且严重影响项目周期、增加制造成本。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种轨道交通设备设计方法、装置与电子设备，用于解决轨道交通设备由于电磁兼容性能不合格导致的返工问题。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种轨道交通设备设计方法，包括：获取目标设备的多个预设设计特征，所述预设设计特征包括部件型号、部件间距、部件之间的电气连接关系以及各部件的预设参数；根据所述多个预设设计特征确定所述目标设备的多个性能参数，每个所述性能参数基于多个预设设计特征确定；根据所述多个性能参数确定多个电磁辐射参数，每个所述电磁辐射参数均基于所述多个性能参数计算，计算不同的所述电磁辐射参数时使用的各所述性能参数不同、计算方法不同；确定所述多个电磁辐射参数是否均符合电磁辐射标准；根据不符合电磁辐射标准的电磁辐射参数，确定所述多个预设设计特征的调整方式，根据所述调整方式调整至少一个所述预设设计特征。

在本公开的一种示例性实施例中，根据所述多个预设设计参数确定所述目标设备的多个性能参数包括：

根据所述部件型号确定多种预设目标部件的数量，所述预设目标部件包括屏蔽件；

根据所述部件间距和部件之间的电气连接关系确定多个预设目标部件之间是否独立或满足隔离标准；

根据所述部件之间的电气连接关系确定多个预设接地点的数量；

根据所述预设参数确定所述部件是否符合对应的数值要求；

根据所述预设目标部件的数量、多个预设目标部件之间是否独立或满足隔离标准、多个预设接地点的数量、所述部件是否符合对应的数值要求计算所述多个性能参数。

在本公开的一种示例性实施例中，所述根据所述部件型号确定多种预设目标部件的数量包括：

确定预设目标部件的数量是否大于0；

确定预设目标部件的数量是否符合对应的数量要求。

在本公开的一种示例性实施例中，所述根据所述部件间距和部件之间的电气连接关系确定多个预设目标部件之间是否独立或满足隔离标准包括：

确定所述预设目标部件之间是否呈闭环连接；

确定所述预设目标部件之间的间距是否符合对应的数值要求；

确定所述预设目标部件之间是否设置有物理隔离，所述物理隔离至少包括屏蔽件。

在本公开的一种示例性实施例中，所述根据所述部件之间的电气连接关系确定多个预设接地点的数量包括：

根据所述部件之间的电气连接关系确定需要设置的预设接地点；

根据所述部件之间的电气连接关系计算所述预设接地点的数量。

在本公开的一种示例性实施例中，所述多个性能参数包括原理性能参数、设备布置性能参数参数、布线性能参数、屏蔽性能参数、接地性能参数。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电磁辐射参数包括整车辐射干扰参数、整车传导干扰参数、无线电干扰参数、部件辐射干扰参数、部件传导干扰参数、司机室电磁环境参数。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种轨道交通设备设计装置，包括：

数据获取模块，设置为获取目标设备的多个预设设计特征，所述预设设计特征包括部件型号、部件间距、部件之间的电气连接关系以及各部件的预设参数；

性能参数计算模块，设置为根据所述多个预设设计特征确定所述目标设备的多个性能参数，每个所述性能参数基于多个预设设计特征确定；

电磁辐射参数计算模块，设置为根据所述多个性能参数确定多个电磁辐射参数，每个所述电磁辐射参数均基于所述多个性能参数计算，计算不同的所述电磁辐射参数时使用的各所述性能参数不同、计算方法不同；

标准检查模块，设置为确定所述多个电磁辐射参数是否均符合电磁辐射标准；

调整模块，设置为根据不符合电磁辐射标准的电磁辐射参数，确定所述多个预设设计特征的调整方式，根据所述调整方式调整至少一个所述预设设计特征。

根据本公开的第三方面，提供一种电子设备，包括：存储器；以及耦合到所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上述任意一项所述的方法。

根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的轨道交通设备设计方法。

本公开实施例通过自动获取目标设备的设计特征，根据设计特征计算多个性能参数、根据性能参数计算多个电磁辐射参数，可以实现对多种电磁辐射参数的提前计算，由此可以在某个或某些电磁辐射参数不符合标准时及时调整设计特征，避免整车在完成制造、装车之后才发现不符合电磁辐射标准、导致返工。本公开实施例能够极大提高设计效率、降低制造成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开示例性实施例中轨道交通设备设计方法的流程图。

图2本公开一个实施例中性能参数的评估原理示意图。

图3本公开一个实施例中步骤S2的子流程图。

图4是本公开示例性实施例中一种轨道交通设备设计装置的方框图。

图5是本公开示例性实施例中一种电子设备的方框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

下面结合附图对本公开示例实施方式进行详细说明。

图1是本公开示例性实施例中轨道交通设备设计方法的流程图。

参考图1，轨道交通设备设计方法100可以包括：

步骤S1，获取目标设备的多个预设设计特征，所述预设设计特征包括部件型号、部件间距、部件之间的电气连接关系以及各部件的预设参数；

步骤S2，根据所述多个预设设计特征确定所述目标设备的多个性能参数，每个所述性能参数基于多个预设设计特征确定；

步骤S3，根据所述多个性能参数确定多个电磁辐射参数，每个所述电磁辐射参数均基于所述多个性能参数计算，计算不同的所述电磁辐射参数时使用的各所述性能参数不同、计算方法不同；

步骤S4，确定所述多个电磁辐射参数是否均符合电磁辐射标准；

步骤S5，根据不符合电磁辐射标准的电磁辐射参数，确定所述多个预设设计特征的调整方式，根据所述调整方式调整至少一个所述预设设计特征。

本公开实施例通过自动获取目标设备的设计特征，根据设计特征计算多个性能参数、根据性能参数计算多个电磁辐射参数，可以实现对多种电磁辐射参数的提前计算，由此可以在某个或某些电磁辐射参数不符合标准时及时调整设计特征，避免整车在完成制造、装车之后才发现不符合电磁辐射标准、导致返工。本公开实施例能够极大提高设计效率、降低制造成本。

为了评估轨道交通设备的电磁屏蔽性能，通常需要进行一系列的测试和测量。首先，需要对设备进行电磁兼容性测试，以确定其在特定频率范围内的电磁发射水平是否符合要求。这可以通过使用电磁兼容测试设备来实现，该设备可以测量设备在不同频率下的电磁发射水平。

其次，还需要对轨道交通设备进行辐射抗扰度测试，以评估其在受到外部电磁干扰时的抗扰能力。这可以通过将设备暴露在特定强度和频率的电磁场中，并观察其是否能够正常工作来实现。如果设备在受到干扰时出现故障或性能下降，那么需要采取相应的措施来提高其抗扰能力。

此外，还需要对轨道交通设备的电源线和信号线进行传导抗扰度测试，以评估其在受到传导干扰时的抗扰能力。这可以通过在电源线和信号线上施加特定强度和频率的干扰信号，并观察设备是否能够正常工作来实现。同样地，如果设备在受到传导干扰时出现故障或性能下降，也需要采取相应的措施来提高其抗扰能力。

综上所述，评估轨道交通设备的电磁屏蔽性能是一个复杂而重要的过程，需要综合考虑设备的电磁发射水平、辐射抗扰度和传导抗扰度等方面。通过进行一系列的测试和测量，确保轨道交通设备在受到电磁干扰时能够正常工作，从而保证轨道交通系统的安全和稳定运行。

相比于相关技术中仅能在装车之后才能通过复杂的测量程序和测量设备测量轨道交通设备的电磁屏蔽性能，本公开实施例可以在设计阶段，通过对轨道交通设备设计资料的分析确定当前设计方案对应的轨道交通设备装车后测量的电磁屏蔽性能，在性能不符合要求时及时修改设计方案，避免了在装车后进行复杂测量程序和设备的需要，提高设计效率、降低轨道交通设备的制造成本。

下面，对轨道交通设备设计方法100的各步骤进行详细说明。

在步骤S1，获取目标设备的多个预设设计特征，所述预设设计特征包括部件型号、部件间距、部件之间的电气连接关系以及各部件的预设参数。

在本公开实施例中，目标设备指的是当前需要评估装车后电磁屏蔽性能的轨道交通设备。轨道交通设备包括但不限于电力机车、轻轨机车、地铁机车等等在运行过程中会产生电磁干扰的轨道交通设备。

以目标设备是电力机车为例，在一套设计资料对应一列机车时，该列机车即为目标设备；在一套设计资料对应一个型号的机车时，该型号的机车均为目标设备。

设计资料可以提供的信息可以包括轨道交通设备的整体结构和各个部件的布局信息、轨道交通设备中使用的电子元件和电路设计、使用的材料和采取的屏蔽措施、设备的电源和接地设计。

其中设备结构和布局信息可以用来评估设备的电磁干扰源和受扰器之间的距离和相对位置，从而预测可能的干扰路径和程度；电子元件和电路设计信息可以用来分析设备的电磁发射和敏感度特性，以及可能存在的电磁干扰耦合机制；不同的材料具有不同的电磁特性，屏蔽措施可以减少电磁干扰的传播；电源和接地系统的设计对于电磁干扰的产生和传播具有重要影响。

本公开实施例的方法通过计算机程序自动执行，因此可以预留设计资料上传入口以及设计资料分析模块，以实现对目标设备的设计资料的获取和分析。在一些实施例中，可以通过将设计资料模板设置为标准表格，进而设计人员通过填写该标准表格，将设计资料上传到计算机，以使计算机快速获取需要的信息，即多个预设设计特征。

在进行计算时，多个预设设计特征包括但不限于部件型号、部件间距、部件之间的电气连接关系以及各部件的预设参数。

其中部件型号是每个部件的唯一标识，可以包含部件的基本信息，如制造商、产品系列等。通过部件型号，可以了解到该部件的基本性能参数和种类，以及后续可以统计同一类部件的数量。部件包括但不限于轨道交通设备装车涉及的能够影响电磁屏蔽性能的各种部件，如变压器、继电器、滤波器、电抗器、磁环、线缆等等。部件既可以是单独的一个设备(例如变压器)，也可以是较小的一个元件(例如磁环)，还可以是其他辅助的机械装置，例如线缆、屏蔽层、外壳等等。能够被独立拿取、并最终被安装到目标设备上的物品，均在本公开实施例所提及的部件之列。

当然，为了提高效率，可以仅获取若干个对目标设备装车后的电磁屏蔽性能具有较大影响的部件，而非目标设备上的全部部件。可以通过设计前述标准表格决定获取那些部件的部件型号，也可以通过提示信息等方式提示研发人员提供哪些部件的部件型号，还可以通过获取完整的BOM表(Bill of Materials，材料清单)，对BOM表进行自动分析、自动拾取获取所需的部件的部件型号。本领域技术人员可以通过多种方式提供部件型号、限定部件型号，本公开对此不作特殊限制。

部件间距指各个部件之间的物理距离，部件间距的大小直接影响到电磁干扰的强度。一般来说，部件间距越大，电磁干扰的可能性就越小。可以通过设计资料上给出的部件定位或者直接的部件间距数值来获取部件间距。结合部件型号和部件间距，可以确定哪些部件被集中布置、哪些部件与另一些部件之间具有较大间距。详细使用方法请见后续实施例。

部件之间的电气连接关系既包括电子元件和电路设计中设计的电路连接关系，也包括部件之间通过线缆、电线或者机械结构实现的连接关系，如果部件之间通过某种不属于两侧任一部件的机械结构相连，该机械结构也需要作为单独的部件提供部件型号。

各部件的预设参数是指需要进行计算的每个部件本身具有的参数，不同部件对电磁屏蔽性能造成影响的参数种类不同，例如电子器件的电力特性例如电压、频率、电流等会对整车电磁屏蔽性能造成影响，机械结构部件的屏蔽性能例如厚度、材料、封闭结构等会对整车电磁屏蔽性能造成影响。因此对于电力部件，需要获取的预设参数例如为工作电压、工作频率等；对于机械结构部件(如外壳、屏蔽层、隔离层、线缆等)，需要获取的预设参数例如为厚度、高度、材料种类等。本领域技术人员可以根据不同部件对整车电磁屏蔽性能造成影响的参数种类确定需要获取的预设参数。

为了提高计算效率，可以限定需要获取的预设参数的数量，通过设计签署标准表格，或者通过文本提示设计人员，或者通过程序设计仅提取设计资料中的特定数据等方式，获取上述预设参数。

接下来，可以根据通过分析设计资料获取的上述多个预设设计特征，计算得到目标设备的多个性能参数。

在步骤S2，根据所述多个预设设计特征确定所述目标设备的多个性能参数，每个所述性能参数基于多个预设设计特征确定。

图2本公开一个实施例中性能参数的评估原理示意图。

参考图2，本公开实施例分三层建立电磁兼容性能预测体系，分别为目标层、性能层、指标层，其中性能层的结果根据指标层的结果得出，目标层的结果根据性能层的结果得出。目标层为轨道交通产品电磁兼容性能的需求指标，即本公开实施例的电磁辐射参数；性能层为基于各指标可以单独预测的性能；指标层为各性能要求下的具体设计要求。

在一个实施例中，性能层包括原理设计性能参数、设备布置性能参数、布线设计性能参数、屏蔽设计性能参数、接地设计性能参数。

原理设计性能参数对应的指标层的指标可以分为接地回流设计指标、电路设计指标、避免同频干扰设计指标。其中接地回流设计指标是指整车具有单独的接地回流电路，与整车接地独立，同时实现接地回流低阻抗，符合Q/CRRC J 92—2021。电路设计指标是指网侧电路根据整车电磁兼容性能需求，设置有原边的滤波器、电容等滤波设备，以及，牵引电路根据整车电磁兼容性能需求，设置有滤波器、电抗器、电容等滤波设备；避免同频干扰设计指标是指强干扰源(高压高功率设备)与敏感设备(控制、信号设备)进行单独的设计，如滤波器、磁环等，以及，根据整车电磁兼容频段需求，对开关电源的工作频率、IGBT的工作频率、晶振、时钟信号等进行调整，避免同频干扰。

设备布置性能参数对应的指标层的指标可以分为高低压分区划分指标、天线等敏感设备布置指标、强干扰源耦合路径规划指标。其中高低压分区划分指标是指整车及部件根据电压等级等进行了区域划分，强干扰源(高压、高功率设备)与敏感设备(控制、信号设备)进行了分区且有一定空间或物理隔离。天线等敏感设备布置指标是指车外的天线、感应线圈等设备，在布置时考虑与接触网、轨道电路的影响。强干扰源耦合路径规划指标是指强干扰源(高压、高功率设备)与敏感设备(控制、信号设备)的布置是否考虑了电源线、馈线等走线合理，且尽量缩短，符合标准和设备的安装要求，以及，强干扰源(高压高功率设备)与敏感设备(控制、信号设备)进行单独的防护设计，如屏蔽。

布线设计性能参数对应的指标层的指标可以分为高低压电缆分级隔离指标、电缆选型设计指标、强干扰源区域电缆屏蔽措施指标。其中高低压电缆分级隔离指标是指机车线缆是否根据电压等级和作用进行了分级分区，保持一定的间距或有一定物理隔离，符合GB/T 34571。电缆选型设计指标是指线缆的选型充分考虑电磁兼容性能需求，采用屏蔽电缆，屏蔽双绞线等。强干扰源区域电缆屏蔽措施指标是指强干扰线缆和强敏感线缆进行单独的防护设计，如屏蔽，独立走线等；所有屏蔽线缆连接器均为金属连接器、与屏蔽层连接完整；各子系统、部件输入、输出线缆进行区分且有一定物理隔离。

屏蔽设计性能参数对应的指标层的指标可以分为屏蔽结构设计及材料选择指标、屏蔽完整性指标、接收设备定向屏蔽设计指标。其中屏蔽结构设计及材料选择指标是指机车各子系统、电气部件应采用封闭性质的屏蔽结构，如柜体、外壳等；机车各子系统、电气部件屏蔽结构材料应根据整车电磁兼容频段需求，具有良好的导电、导磁性，选择合适的屏蔽体材料。屏蔽完整性指标是指机车各子系统、电气部件屏蔽结构应连接不间断，保证一定的厚度；机车各子系统、电气部件屏蔽结构应尽量减少开孔，接缝，通风孔、进线孔等应采用金属网、波导板等处理。接收设备定向屏蔽设计指标是指对于天线、感应线圈等设备，可根据设备特性，采用定向屏蔽的方式。

接地设计性能参数对应的指标层的指标可以分为接地点设计指标、接地线设计指标、接地方式设计指标。其中接地点设计指标是指机车各子系统、电气部件均设置了接地点且接地点独立。接地线设计指标是指机车各子系统、电气部件接地线就近接地，接地线长度符合GB/T 34571，接地线截面积符合标准TB 1508或GB/T 50065。接地方式设计指标是指根据干扰频率特性，设计了两点接地或多点接地，符合GB/T 34571。

根据多个预设设计特征计算每个指标的评估值，最后基于各指标的评估值与各指标在对应的性能层的权重系数加权计算得到多个性能参数。

为了通过程序自动计算多个性能参数，需要通过多个预设设计参数确定上述标准是否被满足，因此，在步骤S2，首先需要对预设设计参数进行自动数据提取。

图3本公开一个实施例中步骤S2的子流程图。

参考图3在一个实施例中，步骤S2可以包括：

步骤S21，根据所述部件型号确定多种预设目标部件的数量，所述预设目标部件包括屏蔽件；

步骤S22，根据所述部件间距和部件之间的电气连接关系确定多个预设目标部件之间是否独立或满足隔离标准；

步骤S23，根据所述部件之间的电气连接关系确定多个预设接地点的数量；

步骤S24，根据所述预设参数确定所述部件是否符合对应的数值要求；

步骤S25，根据所述预设目标部件的数量、多个预设目标部件之间是否独立或满足隔离标准、多个预设接地点的数量、所述部件是否符合对应的数值要求计算所述多个性能参数。

其中，步骤S21包括确定预设目标部件的数量是否大于0，以及，确定预设目标部件的数量是否符合对应的数量要求。即，在步骤S21可以确定是否存在某些应该存在的部件，以及，一些部件的数量是否符合要求。

步骤S22包括确定预设目标部件之间是否呈闭环连接、确定预设目标部件之间的间距是否符合对应的数值要求、确定预设目标部件之间是否设置有物理隔离，物理隔离至少包括屏蔽件。即，在步骤S22可以确定部件之间是否有足够的物理距离或者物理隔离措施，以及部件是否满足符合屏蔽要求的独立连接。

步骤S23包括根据部件之间的电气连接关系确定需要设置的预设接地点；根据部件之间的电气连接关系计算预设接地点的数量。

例如，对于接地回流设计指标，可以根据部件之间的电气连接关系确定是否存在单独的接地回流电路，与整车接地独立，同时根据部件之间的电气连接关系计算出接地回流阻抗，判断该接地回流阻抗是否低于Q/CRRC J 92—2021规定的标准。

对于电路设计指标，可以根据部件间距定位网侧电路和牵引电路，然后根据部件型号确定网侧电路是否设置有原边的滤波器、电容等滤波设备，以及，牵引电路是否设置有滤波器、电抗器、电容等滤波设备。

对于避免同频干扰设计指标，可以将强干扰源(高压高功率设备)与敏感设备(控制设备、信号设备)均设置为目标部件，通过部件型号确定这些目标部件的数量，通过部件间距和部件之间的连接关系确定这两种目标部件是否进行了单独的设计，如通过滤波器、磁环等连接，以及根据预设参数确定开关电源的工作频率、IGBT的工作频率、晶振、时钟信号的频率，确定这些预设参数之间是否存在同频干扰。

对于高低压分区划分指标，可以根据部件间距以及部件之间的电气连接关系以及部件型号，确定整车及部件是否根据电压等级等进行了区域划分；强干扰源(高压、高功率设备)与敏感设备(控制、信号设备)等目标部件是否进行了分区且有一定空间或物理隔离。

对于天线等敏感设备布置指标，可以根据部件型号确定车外的天线、感应线圈等部件在布置时考虑了与接触网、轨道电路的影响。可以通过预设部件型号实现对该指标的评估，也可以根据部件型号获取部件的相关参数值(例如天线频率等)，根据该相关参数值与预设阈值、接触网和轨道电路的参数之间的数值关系(例如可以设置预设计算公式)，来确定该指标的具体值。

对于强干扰源耦合路径规划指标，可以根据部件型号、部件间距、部件之间的电气连接关系确定强干扰源(高压、高功率设备)与敏感设备(控制、信号设备)的布置是否考虑了电源线、馈线等走线的合理性(例如线间距、线与目标部件之间的距离是否符合对应的标准数值)，走线长度是否小于预设值且符合标准和设备的安装要求值，以及，确定强干扰源(高压高功率设备)与敏感设备(控制、信号设备)是否具有单独的防护设计，如屏蔽层等目标部件。可以通过设置条件来确定是否需要进一步检测更多的目标部件，例如可以设置在检测到属于高压高功率设备的多个目标部件时，触发检测这些目标部件的预设距离内是否设置有屏蔽层等目标部件，如果没有检测到高压高功率设备的目标部件，则无需检测高压高功率设备的目标部件周围的屏蔽层。

对于高低压电缆分级隔离指标，可以根据部件型号、部件间距和电气连接关系确定机车线缆是否根据电压等级和作用进行了分级分区，保持一定的间距或有一定物理隔离，符合GB/T 34571。

对于电缆选型设计指标，可以根据部件型号确定线缆的选型是否充分考虑电磁兼容性能需求，如采用屏蔽电缆、屏蔽双绞线等。可以通过预设每种线缆的型号对应的分值，再根据最终的部件选型确定该指标的评估值。

对于强干扰源区域电缆屏蔽措施指标，可以根据部件型号确定强干扰线缆和强敏感线缆，根据部件间距和电气连接关系确定强干扰线缆和强敏感线缆是否进行了单独的防护设计，如屏蔽，独立走线等；根据部件型号确定是否所有屏蔽线缆连接器均为金属连接器，根据部件之间的电气连接关系确定屏蔽线缆连接器是否与屏蔽层连接完整；根据部件间距和部件型号(某些情况下需要输入每种部件型号对应的功能模块或者子系统)确定各子系统、部件输入、输出线缆是否设置有物理隔离。

对于屏蔽结构设计及材料选择指标，可以根据部件型号确定各子系统、电气部件是否采用封闭性质的屏蔽结构，如柜体、外壳等；确定各子系统、电气部件屏蔽结构材料是否为具有良好的导电、导磁性的材料。

对于屏蔽完整性指标，可以根据部件的电气连接关系确定各子系统、电气部件的屏蔽结构是否连接不间断，根据预设参数(屏蔽结构的厚度)确定屏蔽结构的厚度是否达标。根据部件间距确定屏蔽结构的开孔数量，是否小于预设值，同时根据部件间距和部件型号确定接缝、通风孔、进线孔等是否采用金属网、波导板等处理。

对于接收设备定向屏蔽设计指标，可以根据部件型号、部件间距(目标部件和屏蔽层之间的间距)和部件之间的电气连接关系确定天线、感应线圈等设备是否进行了定向屏蔽。

对于接地点设计指标，可以根据部件间距和部件之间的电气连接关系确定各子系统、电气部件均设置了接地点且接地点独立。

对于接地线设计指标，可以根据部件间距和部件之间的电气连接关系确定各子系统、电气部件的接地线是否就近接地(接地点与目标部件之间的间距小于预设阈值)，根据预设参数确定接地线长度是否符合GB/T 34571，接地线截面积是否符合标准TB 1508或GB/T 50065。

对于接地方式设计指标，可以根据部件间距和部件之间的电气连接关系(用于确定接地点的数量)确定对目标位置是否设计了两点接地或多点接地。

以上仅以本公开涉及的指标举例，在实际应用中，本领域技术人员可以根据实际情况确定多个预设设计特征，从而根据多个预设设计特征对更多指标进行计算。

在上述指标计算过程中，可以根据程度对每种指标进行评分(例如接地点数量小于第一值时为0分，小于第二值时为1分)，也可以根据有或者无对每种指标进行评分(例如天线进行了定向屏蔽得1分，未进行定向屏蔽得0分)。最后，为了方便进行计算，可以对每种指标的最终分值进行归一化。或者，为每种指标设置满分(例如10分)，根据上述特征检测过程确定每个指标的最终分值(例如满足要求的50％则该指标最终值为5分)。

得到多个指标后，可以根据预设公式使用每个指标的分值计算多个性能参数。例如接地回流设计指标为6分、电路设计指标为9分、避免同频干扰设计指标为5分，且预设公式为加权和，接地回流设计指标的权值为0.3，电路设计指标的权值为0.3，避免同频干扰设计指标的权值为0.4，则最终原理设计性能参数参数＝6*0.3+9*0.3+5*0.4＝6.5。

由于不同指标对装车后的电磁屏蔽性能影响不同，可以通过对实测历史数据，即实测的整车电磁辐射参数值的历史数据、基于该目标设备对应的设计资料计算的指标值、基于指标值计算的性能参数值进行拟合，确定每种指标的权值，以使后续计算的预测结果更为准确。

本公开实施例的上述指标选取以及指标与各性能参数的对应关系是通过对大量实测数据进行分析得出，并非随意设置，调整指标或者调整指标与性能参数的对应关系将影响最终计算结果的准确性，本公开实施例选取的指标以及指标与性能参数的对应关系得到的计算结果与整车装车后测得的实测结果吻合度较佳。

需要说明的是，在另外一些实施例中，除了自动获取数据进行自动计算，也可以允许人工对指标评估值进行修改，以在人工条件允许的情况下提高预测准确度。

在步骤S3，根据所述多个性能参数确定多个电磁辐射参数，每个所述电磁辐射参数均基于所述多个性能参数计算，计算不同的所述电磁辐射参数时使用的各所述性能参数不同、计算方法不同。

在本公开的一个实施例中，电磁辐射参数包括整车辐射干扰参数、整车传导干扰参数、无线电干扰参数、部件辐射干扰参数、部件传导干扰参数、司机室电磁环境参数。

可以通过性能层多个性能指标的加权计算来确定目标层的各电磁辐射参数，对目标设备的电磁兼容性能的各电磁辐射参数设置的目标值的不同，则性能层各性能参数的权重系数也不同。

表1是一个实施例中各电磁辐射参数的评估示意图。

表1：

参考表1，对于不同的电磁辐射参数，使用不同的性能参数值的加权计算结果进行计算，不同的电磁辐射参数对应的性能参数的权值不完全相同。上述权重计算结果是根据实测历史数据，即实测的整车电磁辐射参数值的历史数据、基于该目标设备对应的设计资料计算的指标值、基于指标值计算的性能参数值进行拟合得到，最终计算得出的电磁辐射参数能够最接近装车后的实测电磁辐射参数。

可以理解的是，本公开实施例仅以电力机车为例，在实际应用中，如果轨道交通设备为轻轨机车、地铁机车等其他设备，还需要根据历史数据进行数据拟合分析，确定各指标的权重、各性能参数的权重。指标和性能参数的对应关系可以根据本公开实施例确定。

在步骤S4，确定所述多个电磁辐射参数是否均符合电磁辐射标准。

在计算得到多个电磁辐射参数后，可以直接对电磁辐射参数进行评估，以确定是否符合出厂要求。在一些实施例中，不要求全部电磁辐射参数均符合其对应的国家标准，比如有些型号的列车需要增强一些其他功能比如动力和散热等关键性能，允许对电磁辐射参数降低要求，此时可以更新对应的电磁辐射参数的电磁辐射标准值。

电磁辐射标准值可以根据轨道交通设备的实际设计需求确定，本公开对此不作特殊设置。

在步骤S5，根据不符合电磁辐射标准的电磁辐射参数，确定所述多个预设设计特征的调整方式，根据所述调整方式调整至少一个所述预设设计特征。

由于调整同一个电磁辐射参数可以通过调整多种指标对应的多个预设设计特征来实现，调整哪个或哪些预设设计特征通常需要人工权衡，本公开实施例不会直接调整每个指标对应的设计特征，仅给出调整建议。

例如，如果发现某个电磁辐射参数超标，可以给出增加屏蔽层厚度、增大目标部件的间距等建议，更进一步地，还可以自动计算出可以需要增加多少厚度、将间距增大为多少、或者将某个或某些目标部件的部件型号修改为能使该电磁辐射参数达标的部件型号等具体数值或具体型号。

建议方式例如为在指标相关区域给出文字建议，或者直接给出该设计特征对应的调整方式和调整值的图标，图标包括但不限于按钮、滑动条、文字或数值输入框等。

由于本公开全部过程均为自动计算得出，可以通过手动调整预设设计特征的值以直接得到计算出调整后的电磁辐射参数，也可以通过接收操作人员点击图标等方式来调整预设设计特征的值、自动计算得到调整后的电磁辐射参数值。

通过直接调整预设设计特征的值得到调整后的电磁辐射参数值，可以在设计阶段即直观的了解轨道交通产品的电磁兼容性能，确定能够使多个电磁辐射参数值均符合对应的出厂电磁辐射标准的设计方案，从而避免整车装车后才发现某个或某些电磁辐射参数不达标、重新设计和重新安装，可以极大降低轨道交通设备的设计成本、提高设计效率。

对应于上述方法实施例，本公开还提供一种轨道交通设备设计装置，可以用于执行上述方法实施例。

图4是本公开示例性实施例中一种轨道交通设备设计装置的方框图。

参考图4，轨道交通设备设计装置400可以包括：

数据获取模块41，设置为获取目标设备的多个预设设计特征，所述预设设计特征包括部件型号、部件间距、部件之间的电气连接关系以及各部件的预设参数；

性能参数计算模块42，设置为根据所述多个预设设计特征确定所述目标设备的多个性能参数，每个所述性能参数基于多个预设设计特征确定；

电磁辐射参数计算模块43，设置为根据所述多个性能参数确定多个电磁辐射参数，每个所述电磁辐射参数均基于所述多个性能参数计算，计算不同的所述电磁辐射参数时使用的各所述性能参数不同、计算方法不同；

标准检查模块44，设置为确定所述多个电磁辐射参数是否均符合电磁辐射标准；

调整模块45，设置为根据不符合电磁辐射标准的电磁辐射参数，确定所述多个预设设计特征的调整方式，根据所述调整方式调整至少一个所述预设设计特征。

在本公开的一种示例性实施例中，性能参数计算模块42设置为：根据所述部件型号确定多种预设目标部件的数量，所述预设目标部件包括屏蔽件；根据所述部件间距和部件之间的电气连接关系确定多个预设目标部件之间是否独立或满足隔离标准；根据所述部件之间的电气连接关系确定多个预设接地点的数量；根据所述预设参数确定所述部件是否符合对应的数值要求；根据所述预设目标部件的数量、多个预设目标部件之间是否独立或满足隔离标准、多个预设接地点的数量、所述部件是否符合对应的数值要求计算所述多个性能参数。

在本公开的一种示例性实施例中，性能参数计算模块42设置为：确定预设目标部件的数量是否大于0；确定预设目标部件的数量是否符合对应的数量要求。

在本公开的一种示例性实施例中，性能参数计算模块42设置为：确定所述预设目标部件之间是否呈闭环连接；确定所述预设目标部件之间的间距是否符合对应的数值要求；确定所述预设目标部件之间是否设置有物理隔离，所述物理隔离至少包括屏蔽件。

在本公开的一种示例性实施例中，性能参数计算模块42设置为：根据所述部件之间的电气连接关系确定需要设置的预设接地点；根据所述部件之间的电气连接关系计算所述预设接地点的数量。

在本公开的一种示例性实施例中，所述多个性能参数包括原理性能参数、设备布置性能参数参数、布线性能参数、屏蔽性能参数、接地性能参数。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电磁辐射参数包括整车辐射干扰参数、整车传导干扰参数、无线电干扰参数、部件辐射干扰参数、部件传导干扰参数、司机室电磁环境参数。

由于装置400的各功能已在其对应的方法实施例中予以详细说明，本公开于此不再赘述。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。

所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

下面参照图5来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备500。图5显示的电子设备500仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，电子设备500以通用计算设备的形式表现。电子设备500的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元510、上述至少一个存储单元520、连接不同系统组件(包括存储单元520和处理单元510)的总线530。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元510执行，使得所述处理单元510执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元510可以执行如本公开实施例所示的方法。

存储单元520可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)5201和/或高速缓存存储单元5202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)5203。

存储单元520还可以包括具有一组(至少一个)程序模块5205的程序/实用工具5204，这样的程序模块5205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线530可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备500也可以与一个或多个外部设备600(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备500交互的设备通信，和/或与使得该电子设备500能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口550进行。并且，电子设备500还可以通过网络适配器560与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器560通过总线530与电子设备500的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备500使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和构思由权利要求指出。