城市軌道列車節(jié)能優(yōu)化控制研究.pdf

1、當今世界各國都面臨著能源短缺問題，各地區(qū)經濟發(fā)展受到能源問題的影響也越來越顯著。我國由于人口眾多，能源短缺問題表現更為突出。隨著人們生活質量的提高，對環(huán)保問題的重視程度也不斷提高，社會各界都在提倡“節(jié)能減排，綠色出行”，為實現社會的可持續(xù)發(fā)展，國家在節(jié)能降耗方面也出臺了相關政策。
　　城市軌道交通運輸系統(tǒng)是城市公共系統(tǒng)中最大的能耗系統(tǒng)之一，列車節(jié)能運行具有重要的意義。結合城市軌道列車運行特點與列車操縱規(guī)則，可知在降低列車運行能耗方

2、面還有很大的提升空間，因此，優(yōu)化列車運行控制過程是城市軌道交通系統(tǒng)節(jié)能降耗的一個重要途徑。列車惰行控制是一種經濟有效的節(jié)能手段，在平衡列車運行時間和能耗問題上表現出很好的靈活性。結合地鐵列車運營特點和列車運行的能耗特性，本文提出了一種基于惰行控制的節(jié)能優(yōu)化操縱速度曲線快速搜索算法。
　　列車節(jié)能運行速度曲線尋優(yōu)過程主要分為兩個階段:第一階段，綜合考慮準點、精確停車、旅客舒適度、線路情況及列車性能等條件，列車以最大能力運行，通過尋求

3、列車區(qū)間運行的最短時間，得到可用于節(jié)能優(yōu)化的時間——富裕時間，該階段是優(yōu)化算法的基礎部分;第二階段，基于區(qū)間最大能力運行速度曲線，在制動運行區(qū)段前增加惰行工況，通過搜尋不同的惰行起點，采用惰行工況逐步替換最大能力運行時的制動工況，尋優(yōu)過程中通過對比惰行節(jié)能率的大小選擇優(yōu)先處理的制動段，將富裕時間分配給惰行節(jié)能率最大的制動段，最終在恰好滿足區(qū)間規(guī)劃運行時間時完成節(jié)能優(yōu)化，生成節(jié)能的區(qū)間運行速度曲線。另外，算法給出了恒速運行的處理方式，通過

4、調整牽引和惰行控制系數以確定恒速運行區(qū)段的長度，該階段是優(yōu)化算法的核心部分。同時，本文算法在設計時兼顧了地鐵運輸過程中運行圖調整的情況。
　　最后，為驗證本文優(yōu)化算法的可行性和正確性，采用基于C語言的編程工具Matlab對算法進行實現，結合具體線路數據進行了列車運行仿真驗證，得到的仿真結論是:本文中基于惰行控制的節(jié)能優(yōu)化方法可獲得恰好滿足區(qū)間規(guī)劃運行時間且能耗較低的速度曲線;算法不僅優(yōu)化處理速度快，同時滿足高精度的定時運行要求。通