考慮再生制動能量利用的城軌交通多列車節(jié)能運行研究.pdf

1、列車節(jié)能運行一直是城市軌道交通研究的重要方向，尤其在能源和環(huán)境問題日益突出的今天。城市軌道交通列車頻繁起停，列車再生制動時將動能轉(zhuǎn)化為電能，這部分制動能量的回收利用具有很大的潛力。本文通過對多列車運行時，運行圖中影響再生制動能量利用的時間因素進行了優(yōu)化研究，使列車再生制動時的能量更多的被其他牽引列車吸收，來提高再生制動能量利用率，減小系統(tǒng)總能耗。
　　首先本文對固定時分下單列車節(jié)能運行的數(shù)學(xué)模型進行了分析，利用最大值原理推導(dǎo)了列車

2、的節(jié)能運行工況，并提出了一種基于制動工況劃分運行區(qū)間，在子區(qū)間內(nèi)采用節(jié)能工況運行的數(shù)值算法，用于本文單列車節(jié)能運行模型中。
　　在單車節(jié)能運行的模型的基礎(chǔ)上，本文進一步考慮了牽引網(wǎng)和列車時刻表的約束，搭建了多列車運行的數(shù)學(xué)模型用于準確計算再生制動能量在牽引網(wǎng)中的利用及牽引供電系統(tǒng)的總能耗。根據(jù)時刻表的約束，選取了列車間發(fā)車間隔、上下行同步時間、列車停站時間以及站間運行時間四個時間因素，對多列車節(jié)能運行進行了分析。
　　為分析

3、列車停站時間對總能耗的影響，建立了基于停站時間的多列車節(jié)能優(yōu)化模型，采用遺傳算法以系統(tǒng)總能耗最小為目標函數(shù)，在現(xiàn)有時刻表的基礎(chǔ)上對停站時間進行了合理優(yōu)化。
　　對站間運行時間的研究，建立了基于站間運行的多列車節(jié)能優(yōu)化模型，將不同站間運行時間的分配轉(zhuǎn)化為對站間富裕時間的分配，分析了站間富裕時間分配對總能耗的影響，并采用遺傳算法以系統(tǒng)總能耗最小為目標函數(shù)，在不改變現(xiàn)有時刻表對全程運行時間的規(guī)定的約束下，對站間運行的富裕時間進行了合理優(yōu)