研究生數(shù)學(xué)建模大賽論文初稿-面向節(jié)能的單_多列車優(yōu)化決策問題

1、1參賽密碼（由組委會填寫）（由組委會填寫）全全第十二屆第十二屆第十二屆第十二屆““中關(guān)村青聯(lián)杯中關(guān)村青聯(lián)杯中關(guān)村青聯(lián)杯中關(guān)村青聯(lián)杯””全國研究生全國研究生全國研究生全國研究生數(shù)學(xué)建模競賽數(shù)學(xué)建模競賽數(shù)學(xué)建模競賽數(shù)學(xué)建模競賽學(xué)校杭州電子科技大學(xué)杭州電子科技大學(xué)參賽隊號參賽隊號K01851.蘇陽2.李露露李露露隊員姓名隊員姓名3.汪大衛(wèi)汪大衛(wèi)3一問題重述問題重述在低碳環(huán)保，節(jié)能減排日益受到關(guān)注的情況下，針對減少列車牽引能耗的列車運行優(yōu)化控制

2、近年來成為軌道交通領(lǐng)域的重要研究方向。列車在站間運行時會根據(jù)線路條件、自身列車特性、前方線路狀況計算出一個限制速度，而列車運行過程中不允許超過此限制速度。列車的動力學(xué)模型可采用單質(zhì)點模型的簡化方法進(jìn)行分析。列車在站間運行時存在多條速度距離曲線供選擇，不同速度曲線對應(yīng)不同的站間運行時間和能耗。應(yīng)用再生能量利用原理，列車制i1?動時產(chǎn)生的能量可供相鄰加速狀態(tài)下的列車?yán)茫瑥亩鴾p少變電站獲得的能量，i達(dá)到節(jié)能的目的。請研究以下問題：一、單列車

3、節(jié)能運行優(yōu)化控制問題(1)請建立計算速度距離曲線的數(shù)學(xué)模型，計算尋找一條列車從站出發(fā)到達(dá)6A站的最節(jié)能運行的速度距離曲線，其中兩車站間的運行時間為110秒，列車7A參數(shù)和線路參數(shù)詳見文件“列車參數(shù).xlsx”和“線路參數(shù).xlsx”。(2)請建立新的計算速度距離曲線的數(shù)學(xué)模型，計算尋找一條列車從站出發(fā)6A到達(dá)站的最節(jié)能運行的速度距離曲線，其中要求列車在車站停站45秒，8A7A站和站間總運行時間規(guī)定為220秒(不包括停站時間)，列車參數(shù)和

4、線路參6A8A數(shù)詳見文件“列車參數(shù).xlsx”和“線路參數(shù).xlsx”。二、多列車節(jié)能運行優(yōu)化控制問題(1)當(dāng)100列列車以間隔從站出發(fā)，追蹤運行，依次經(jīng)過，199HhLh?1A2A，……到達(dá)站，中間在各個車站停站最少秒，最多秒。間隔H3A14AminDmaxD各分量的變化范圍是秒至秒。請建立優(yōu)化模型并尋找使所有列車運行minHmaxH總能耗最低的間隔H。要求第一列列車發(fā)車時間和最后一列列車的發(fā)車時間之間間隔為秒，且從站到站的總運行時間

5、不變，均為(包括063900T?1A14A2086s停站時間)。假設(shè)所有列車處于同一供電區(qū)段，各個車站間詳細(xì)線路參數(shù)詳見文件“列車參數(shù).xlsx”和“線路參數(shù).xlsx”。(2)接上問，如果高峰時間(早高峰7200秒至12600秒，晚高峰43200秒至50400秒)發(fā)車間隔不大于2.5分鐘且不小于2分鐘，其余時間發(fā)車間隔不小于5分鐘，每天240列。請重新為他們制定運行圖和相應(yīng)的速度距離曲線。三、列車延誤后運行優(yōu)化問題接上問，若列車i在車

6、站耽誤(10秒)發(fā)車，請建立控制模型，找出iAijDT在確保安全的前提下，首先使所有后續(xù)列車盡快回復(fù)正點運行，其次恢復(fù)期間耗能最少的列車運行曲線。假設(shè)為隨機變量，普通延誤概率為，嚴(yán)重延誤ijDT(010s)ijDT??20%概率為(超過，接近下一班，不考慮調(diào)整)，無延誤(10s)ijDT?10%120s概率為。若允許列車在各站到，發(fā)時間與原時間相比提前不超過(0)ijDT?70%10秒，根據(jù)上述統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如何對第二問的控制方案進(jìn)行調(diào)整？