城市軌道列車節(jié)能優(yōu)化控制研究.pdf

1、當(dāng)今世界各國(guó)都面臨著能源短缺問(wèn)題，各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到能源問(wèn)題的影響也越來(lái)越顯著。我國(guó)由于人口眾多，能源短缺問(wèn)題表現(xiàn)更為突出。隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)環(huán)保問(wèn)題的重視程度也不斷提高，社會(huì)各界都在提倡“節(jié)能減排，綠色出行”，為實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，國(guó)家在節(jié)能降耗方面也出臺(tái)了相關(guān)政策。
　　城市軌道交通運(yùn)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(yùn)行具有重要的意義。結(jié)合城市軌道列車運(yùn)行特點(diǎn)與列車操縱規(guī)則，可知在降低列車運(yùn)行能耗方

2、面還有很大的提升空間，因此，優(yōu)化列車運(yùn)行控制過(guò)程是城市軌道交通系統(tǒng)節(jié)能降耗的一個(gè)重要途徑。列車惰行控制是一種經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能手段，在平衡列車運(yùn)行時(shí)間和能耗問(wèn)題上表現(xiàn)出很好的靈活性。結(jié)合地鐵列車運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)和列車運(yùn)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(yùn)行速度曲線尋優(yōu)過(guò)程主要分為兩個(gè)階段:第一階段，綜合考慮準(zhǔn)點(diǎn)、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(yùn)行，通過(guò)尋求

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

4、調(diào)整牽引和惰行控制系數(shù)以確定恒速運(yùn)行區(qū)段的長(zhǎng)度，該階段是優(yōu)化算法的核心部分。同時(shí)，本文算法在設(shè)計(jì)時(shí)兼顧了地鐵運(yùn)輸過(guò)程中運(yùn)行圖調(diào)整的情況。
　　最后，為驗(yàn)證本文優(yōu)化算法的可行性和正確性，采用基于C語(yǔ)言的編程工具M(jìn)atlab對(duì)算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，結(jié)合具體線路數(shù)據(jù)進(jìn)行了列車運(yùn)行仿真驗(yàn)證，得到的仿真結(jié)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(yùn)行時(shí)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(shí)滿足高精度的定時(shí)運(yùn)行要求。通