基于再生制動過程預(yù)測的地鐵列車節(jié)能調(diào)整方法.pdf

1、目前城市軌道交通的自動化水平逐步提高，城市軌道交通控制系統(tǒng)也由人工駕駛向自動駕駛升級，有條件的線路已采用全自動駕駛模式，有效地確定了列車的運行狀況。部分城市軌道線路考慮了單車節(jié)能控制，即通過單車速度距離曲線的優(yōu)化實現(xiàn)單車的節(jié)能。而在多車協(xié)同節(jié)能方面，當(dāng)前的研究還主要通過計劃時刻表的優(yōu)化實現(xiàn)再生制動能量的利用，而列車往往或多或少偏離計劃時刻表運行，那么就需要列車調(diào)整方法實現(xiàn)列車節(jié)能。本文針對城市軌道交通研究了一種多車協(xié)同的再生制動能量利用

2、方法，該方法首先對列車再生制動過程進行預(yù)測，然后在列車同供電區(qū)段或相鄰供電區(qū)段內(nèi)找到出站牽引列車，在滿足乘客上下車及列車運行要求的約束下，通過實時調(diào)整該列車發(fā)車時間來吸收制動列車的再生制動能量，具體研究如下:
　　首先，基于多車協(xié)同的地鐵列車多目標(biāo)調(diào)整方法建模與求解。當(dāng)列車在區(qū)間運行處于自動駕駛模式的情況下，列車區(qū)間運行的狀態(tài)和時間是可預(yù)測的。針對預(yù)測到的每個列車制動過程，通過列車的牽引和制動過程的匹配，實時調(diào)整牽引列車的發(fā)車時間

3、，使其充分利用制動列車的再生制動能量，從而提高列車再生能量利用率，減少列車總用電量。
　　其次，列車在再生制動匹配過程中，待調(diào)節(jié)的停站時間會受站臺候車乘客量、乘客分布以及下車乘客量等多種客流因素影響，同時受到屏蔽門、列車車門及信號系統(tǒng)的隨機因素影響，會有很多約束導(dǎo)致匹配無法達到最優(yōu)?？紤]列車實際在車站停站時間通常難以完全按照計劃規(guī)定進行，而是在以列車時刻表規(guī)定時刻為基礎(chǔ)的一定范圍內(nèi)波動，因此將再生制動匹配涉及的牽引制動過程進行連續(xù)

4、性分析，生成吸收再生制動能量利用率曲線，以實現(xiàn)在模型無法取得最優(yōu)解或場景需要時取得次優(yōu)的結(jié)果，從而實現(xiàn)整體的節(jié)能。目前學(xué)者們分析再生制動過程時多使用的是單牽引列車與單制動列車的匹配吸收，本文考慮多牽引列車吸收單制動列車的再生制動能量曲線，并在隨機因素的條件下優(yōu)化列車節(jié)能調(diào)整方法，進行算法仿真驗證。
　　最后，根據(jù)基于再生制動過程預(yù)測的列車節(jié)能調(diào)整方法，本文在.NET平臺上建立了地鐵列車動態(tài)仿真軟件。該軟件實現(xiàn)了列車運行圖匹配搜索、