研究生數(shù)學(xué)建模大賽論文初稿-面向節(jié)能的單_多列車優(yōu)化決策問(wèn)題

1、1參賽密碼（由組委會(huì)填寫）（由組委會(huì)填寫）全全第十二屆第十二屆第十二屆第十二屆““中關(guān)村青聯(lián)杯中關(guān)村青聯(lián)杯中關(guān)村青聯(lián)杯中關(guān)村青聯(lián)杯””全國(guó)研究生全國(guó)研究生全國(guó)研究生全國(guó)研究生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽學(xué)校杭州電子科技大學(xué)杭州電子科技大學(xué)參賽隊(duì)號(hào)參賽隊(duì)號(hào)K01851.蘇陽(yáng)2.李露露李露露隊(duì)員姓名隊(duì)員姓名3.汪大衛(wèi)汪大衛(wèi)3一問(wèn)題重述問(wèn)題重述在低碳環(huán)保，節(jié)能減排日益受到關(guān)注的情況下，針對(duì)減少列車牽引能耗的列車運(yùn)行優(yōu)化控制

2、近年來(lái)成為軌道交通領(lǐng)域的重要研究方向。列車在站間運(yùn)行時(shí)會(huì)根據(jù)線路條件、自身列車特性、前方線路狀況計(jì)算出一個(gè)限制速度，而列車運(yùn)行過(guò)程中不允許超過(guò)此限制速度。列車的動(dòng)力學(xué)模型可采用單質(zhì)點(diǎn)模型的簡(jiǎn)化方法進(jìn)行分析。列車在站間運(yùn)行時(shí)存在多條速度距離曲線供選擇，不同速度曲線對(duì)應(yīng)不同的站間運(yùn)行時(shí)間和能耗。應(yīng)用再生能量利用原理，列車制i1?動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量可供相鄰加速狀態(tài)下的列車?yán)?，從而減少變電站獲得的能量，i達(dá)到節(jié)能的目的。請(qǐng)研究以下問(wèn)題：一、單列車

3、節(jié)能運(yùn)行優(yōu)化控制問(wèn)題(1)請(qǐng)建立計(jì)算速度距離曲線的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算尋找一條列車從站出發(fā)到達(dá)6A站的最節(jié)能運(yùn)行的速度距離曲線，其中兩車站間的運(yùn)行時(shí)間為110秒，列車7A參數(shù)和線路參數(shù)詳見(jiàn)文件“列車參數(shù).xlsx”和“線路參數(shù).xlsx”。(2)請(qǐng)建立新的計(jì)算速度距離曲線的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算尋找一條列車從站出發(fā)6A到達(dá)站的最節(jié)能運(yùn)行的速度距離曲線，其中要求列車在車站停站45秒，8A7A站和站間總運(yùn)行時(shí)間規(guī)定為220秒(不包括停站時(shí)間)，列車參數(shù)和

4、線路參6A8A數(shù)詳見(jiàn)文件“列車參數(shù).xlsx”和“線路參數(shù).xlsx”。二、多列車節(jié)能運(yùn)行優(yōu)化控制問(wèn)題(1)當(dāng)100列列車以間隔從站出發(fā)，追蹤運(yùn)行，依次經(jīng)過(guò)，199HhLh?1A2A，……到達(dá)站，中間在各個(gè)車站停站最少秒，最多秒。間隔H3A14AminDmaxD各分量的變化范圍是秒至秒。請(qǐng)建立優(yōu)化模型并尋找使所有列車運(yùn)行minHmaxH總能耗最低的間隔H。要求第一列列車發(fā)車時(shí)間和最后一列列車的發(fā)車時(shí)間之間間隔為秒，且從站到站的總運(yùn)行時(shí)間

5、不變，均為(包括063900T?1A14A2086s停站時(shí)間)。假設(shè)所有列車處于同一供電區(qū)段，各個(gè)車站間詳細(xì)線路參數(shù)詳見(jiàn)文件“列車參數(shù).xlsx”和“線路參數(shù).xlsx”。(2)接上問(wèn)，如果高峰時(shí)間(早高峰7200秒至12600秒，晚高峰43200秒至50400秒)發(fā)車間隔不大于2.5分鐘且不小于2分鐘，其余時(shí)間發(fā)車間隔不小于5分鐘，每天240列。請(qǐng)重新為他們制定運(yùn)行圖和相應(yīng)的速度距離曲線。三、列車延誤后運(yùn)行優(yōu)化問(wèn)題接上問(wèn)，若列車i在車

6、站耽誤(10秒)發(fā)車，請(qǐng)建立控制模型，找出iAijDT在確保安全的前提下，首先使所有后續(xù)列車盡快回復(fù)正點(diǎn)運(yùn)行，其次恢復(fù)期間耗能最少的列車運(yùn)行曲線。假設(shè)為隨機(jī)變量，普通延誤概率為，嚴(yán)重延誤ijDT(010s)ijDT??20%概率為(超過(guò)，接近下一班，不考慮調(diào)整)，無(wú)延誤(10s)ijDT?10%120s概率為。若允許列車在各站到，發(fā)時(shí)間與原時(shí)間相比提前不超過(guò)(0)ijDT?70%10秒，根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，如何對(duì)第二問(wèn)的控制方案進(jìn)行調(diào)整？