【摘 要】
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城市轨道交通中,列车牵引能耗所占比重巨大。列车运行节能优化和再生制动能利用是城市轨道交通运营过程中的重要节能手段,并引起了广泛重视。列车运行节能优化是对单列车运行
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城市轨道交通中,列车牵引能耗所占比重巨大。列车运行节能优化和再生制动能利用是城市轨道交通运营过程中的重要节能手段,并引起了广泛重视。列车运行节能优化是对单列车运行时自身能耗进行降低。再生能利用过程是列车制动时产生的再生制动能即时被同一供电区间的其他牵引列车利用。为了提高再生制动能利用效率,需要综合考虑列车位置、时间和驾驶策略,也就是运行图和列车运行曲线。以往的研究者未将两个方面紧密结合,在利用再生制动能时多采用理论运行曲线。本文综合考虑两种节能手段,站间采用极大值原理优化运行曲线。列车的运行节能优化考虑线路实际坡度、限速和空气阻力等基本要素,以实际数据拟合的车辆模型为基础,进行优化仿真,提高了模型精度。再生能利用方面,在运行图层面分析了可优化时间元素,并建立了全天列车运营能耗计算模型。本文在两种节能手段结合的基础上,提出了两种基于再生制动能的综合节能优化方法:基于站间运行时间的协同优化和基于列车发车间隔的协同优化。本文主要工作如下:(1)从城市轨道交通列车运营所消耗的总能耗,构建了能耗评估模型。(2)对于单车优化,根据运行图给定的站间运行时间,在列车保证停车精度的前提下,根据极大值原理计算了优化的节能驾驶曲线。(3)提出了两种基于再生制动能优化的方法利用单车站间运行优化和运行图优化相结合的模型。(4)提出了解空间作为接口的模式,将单车站间运行优化和运行图优化进行了解耦合。将求解模型进行模块化分离,提高了模型的适应能力,增强了可扩展性。(5)基于北京亦庄线基础线路数据和列车模型进行仿真,取得了良好的效果。
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