城軌列車運(yùn)行圖和速度曲線一體化節(jié)能方法.pdf

1、城市軌道交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，是響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針、提高軌道交通行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、減少運(yùn)營成本的重要舉措。列車運(yùn)行能耗是城市軌道交通系統(tǒng)能耗中比重最大的部分，研究減少列車運(yùn)行能耗的技術(shù)方法對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)的節(jié)能減排具有重要意義。列車運(yùn)行圖和速度曲線是決定列車運(yùn)行能耗的兩個(gè)主要因素，共同決定了列車運(yùn)行的牽引能耗和利用的再生制動(dòng)能量。隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展、信息融合技術(shù)的完善以及計(jì)算機(jī)處理速度的提升，列車運(yùn)行一體化優(yōu)化方法已成為近年來

2、城軌系統(tǒng)節(jié)能研究的熱點(diǎn)問題。
　　論文根據(jù)列車運(yùn)行圖的編制方法和列車運(yùn)行過程的特點(diǎn)，將城市軌道交通的列車節(jié)能運(yùn)行劃分為三個(gè)層次，即列車節(jié)能速度曲線、優(yōu)化的列車運(yùn)行時(shí)分和列車節(jié)能開行方案。根據(jù)一體化方法的應(yīng)用條件和應(yīng)用方法，結(jié)合城市軌道交通列車運(yùn)行的特點(diǎn)，通過構(gòu)建列車運(yùn)行圖和速度曲線之間的閉環(huán)信息傳遞，提出了基于反饋思想的列車運(yùn)行一體化節(jié)能優(yōu)化方法。論文從研究底層的列車站間速度曲線優(yōu)化方法人手，將底層列車節(jié)能運(yùn)行的結(jié)果作為上層的輸入

3、，提出上層列車運(yùn)行的優(yōu)化方法。具體為，在研究底層列車節(jié)能速度曲線的基礎(chǔ)上，提出了列車運(yùn)行時(shí)分的一體化優(yōu)化方法，并形成了單列車節(jié)能運(yùn)行的優(yōu)化方法。并進(jìn)一步結(jié)合一體化的方法，將單列車節(jié)能運(yùn)行方法推廣至系統(tǒng)多列車節(jié)能運(yùn)行的運(yùn)行圖優(yōu)化方法。
　　本論文主要以列車運(yùn)行圖和列車速度曲線相關(guān)理論為基礎(chǔ)，結(jié)合城市軌道交通的列車運(yùn)行特點(diǎn)，研究了城軌列車運(yùn)行圖和速度曲線的一體化優(yōu)化問題。具體來講，本論文的研究工作主要有如下幾個(gè)方面:
　　(1)

4、將傳統(tǒng)的列車速度曲線優(yōu)化理論方法與城市軌道交通列車牽引效率的特性結(jié)合，分析城軌列車在站間的節(jié)能運(yùn)行工況和各個(gè)工況的轉(zhuǎn)換序列，研究列車節(jié)能速度曲線中不同運(yùn)行工況的轉(zhuǎn)換點(diǎn)的計(jì)算方法。并結(jié)合實(shí)際ATO系統(tǒng)的控制特點(diǎn)，進(jìn)一步分析了列車節(jié)能速度曲線的實(shí)際應(yīng)用方法。
　　(2)列車運(yùn)行時(shí)分是速度曲線和運(yùn)行圖的重要關(guān)聯(lián)。本論文研究了列車運(yùn)行時(shí)分和速度曲線一體化優(yōu)化的問題，建立了單車多站間運(yùn)行時(shí)分優(yōu)化模型，分析列車多站間冗余時(shí)分的節(jié)能分配方法，在

5、保證列車總運(yùn)行時(shí)分的條件下，減少單車多站間運(yùn)行的牽引能耗。
　　(3)在考慮再生制動(dòng)條件下，基于單列車站間的節(jié)能速度曲線的計(jì)算方法和一體化方法，本論文研究了一種列車協(xié)同優(yōu)化方法，即在鄰近制動(dòng)列車狀態(tài)已知的前提下，建立牽引列車的運(yùn)行時(shí)分優(yōu)化模型，使?fàn)恳熊嚺c制動(dòng)列車匹配以更好的利用再生制動(dòng)能量，從而最小化其站間凈能耗。
　　(4)基于單列車的節(jié)能運(yùn)行優(yōu)化方法，論文研究了列車運(yùn)行圖的一體化優(yōu)化方法，建立了兩個(gè)城軌系統(tǒng)多列車的節(jié)能