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文檔簡介
1、我國高速鐵路的發(fā)展面臨著機遇與挑戰(zhàn)并存的局面,在帶動經(jīng)濟效益,方便旅客出行的同時,巨大的能源消耗也成為了不可忽視的重要問題。高速列車的節(jié)能優(yōu)化操縱不僅對于列車的準點節(jié)能運行有著重要的意義,同時對于我國實現(xiàn)高速列車自動駕駛技術(shù)也有著深遠的影響。
本論文主要研究高速列車的離線優(yōu)化問題。離線優(yōu)化需要滿足準點性的要求,同時綜合考慮線路斷面、設(shè)施、限速、動車組性能等約束條件,最終實現(xiàn)列車節(jié)能優(yōu)化曲線與操縱序列的生成。離線優(yōu)化這一過程通常
2、花費較長的計算時間,因此,快速而精確的計算高速列車的節(jié)能優(yōu)化曲線是本論文的主要研究目標。
首先,根據(jù)高速列車的牽引計算原理和動車組的特性曲線確定了本論文所采用的牽引計算模型,并對節(jié)能優(yōu)化這一工程問題建立了最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。采用極大值原理對該問題進行分析,得到了高速列車節(jié)能優(yōu)化的控制工況集合,總結(jié)了恒速工況的應(yīng)用條件與協(xié)態(tài)變量的變化規(guī)律。
基于最優(yōu)化模型的建立,本論文依據(jù)極大值原理的經(jīng)典結(jié)論結(jié)合分類討論的研究方法,分別總
3、結(jié)了無限速約束和有限速約束條件下控制工況的最優(yōu)切換策略。最優(yōu)切換策略表包含了5種控制工況之間的所有可能切換,其中有9種協(xié)態(tài)變量連續(xù)的切換和12種協(xié)態(tài)變量正跳變的切換。
在以上理論分析的基礎(chǔ)上,本論文將最優(yōu)化問題中的“間接法”和“直接法”相結(jié)合,提出了準點節(jié)能搜索算法。通過提出“典型節(jié)能區(qū)間”的概念,分析了典型節(jié)能區(qū)間的可行解范圍和能耗特性。然后針對整個優(yōu)化區(qū)間確定了準點節(jié)能優(yōu)化搜索算法的算法流程。
在論文的最后,采用
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