列車節(jié)能運(yùn)行算法研究.pdf

1、能源問題是目前世界各國都在面臨的主要問題，也逐漸成為限制地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。在我國能源相對稀缺，環(huán)境保護(hù)日益受到重視，節(jié)能降耗已成為社會可持續(xù)發(fā)展的基本要求。鐵路運(yùn)輸作為陸路運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，鐵路部門作為國民經(jīng)濟(jì)中能耗最大的部門之一，就整體而言，在節(jié)能降耗方面還有很大的提升空間。通過優(yōu)化列車運(yùn)行操縱，來降低列車運(yùn)行的能耗是降低鐵路運(yùn)輸能耗的一個重要途徑。根據(jù)之前國內(nèi)外學(xué)者為降低列車運(yùn)行能耗，提出對列車操縱方法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)的基礎(chǔ)，本文提

2、出了一種新的尋找優(yōu)化操縱速度曲線的方法——基于運(yùn)行速度與剩余平均速度相比較，結(jié)合線路情況選擇操縱工況的尋優(yōu)方法。
　　 本文通過對剩余速度的比較，運(yùn)用牽引控制系數(shù)和惰行控制系數(shù)變換機(jī)車的操縱，改變列車的運(yùn)行速度，控制運(yùn)行速度的變化范圍。在運(yùn)行完全程線路后，將仿真運(yùn)行時間和給定運(yùn)行時間相比較，當(dāng)仿真運(yùn)行時間不符合給定時間的要求時，對牽引、惰行控制系數(shù)進(jìn)行修改，調(diào)整機(jī)車的牽引、惰行時間，改變運(yùn)行速度，從而改變總的運(yùn)行時間。若運(yùn)行時間

3、超出給定時間過多，則重新計算時，增大牽引控制系數(shù)，反之，則減小牽引控制系數(shù)。通過多次計算，結(jié)合二分法，就可以找一個操縱序列使總運(yùn)行時間與給定運(yùn)行時間相接近。通過對變更牽引控制系數(shù)的牽引點(diǎn)的位置進(jìn)行合理的選擇，即在需要減少牽引時，在運(yùn)行阻力大的地方去減少牽引，需要增加牽引時在運(yùn)行阻力小的減速坡道上進(jìn)行增加牽引，以保證得到能耗較令人滿意的速度曲線。
　　 最后，為驗證本文尋優(yōu)算法的可行性與正確性，作者以Visual Studio 2

4、012作為平臺，編寫了能夠?qū)崿F(xiàn)列車仿真運(yùn)行的程序，并以實際線路區(qū)段的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行驗證。在平直道上的仿真得到的結(jié)論是:當(dāng)給定運(yùn)行時間較緊湊時，有勻速操縱和無勻速操縱的能耗差異，隨著給定運(yùn)行時間的縮小在縮小;當(dāng)給定時間縮短時，有勻速操縱的速度曲線會退化為無勻速操縱的速度曲線;當(dāng)給定時間進(jìn)一步縮短時，惰行段也會減小至無，只剩下兩種工況:牽引、制動。在起伏道上驗證了算法對于下坡道重力勢能的利用情況，結(jié)果表明，本算法能很好的利用下坡道的重力勢能，