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全自动运行系统多站间节能优化方法的研究
| 论文题名： | 全自动运行系统多站间节能优化方法的研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通;全自动运行系统;节能控制;遗传算法;粒子群算法 |
| 摘要： | 全自动运行系统作为未来城市轨道交通的发展方向，具有安全、高效、舒适的优点。相比传统的城市轨道交通系统，全自动运行系统智能化程度显著提高，并且能够根据运输需求自动调整列车运营组织情况，列车运行控制系统也具备更高的控制精度，而列车运行过程中不同的运营组织情况和列车运行策略都会影响列车能耗。目前针对全自动运行系统的研究主要集中于系统功能的实现，本文将节能策略考虑到全自动运行系统中，进一步提高全自动运行系统智能控制水平，同时推动了绿色轨道交通的发展。因此，研究全自动运行系统节能问题具有重要的现实意义。 本文根据全自动运行系统的特点，重点研究列车单站间运行和多站间运行的节能优化问题，单站间运行研究是多站间运行研究的基础。首先，通过对列车运行特征的研究，从基础设施和运营组织的角度对影响列车能耗的因素进行分析，针对本文的研究内容，综合考虑运行策略与运行时间之间的关系以及对列车运行能耗的影响，基于列车在单站间和多站间的运行场景建立了列车节能优化模型。然后，设计了全自动运行系统节能优化方案，结合实际线路特征和列车车辆情况，建立线路离散化模型和列车能耗模型，考虑列车限速、运行时间和工况转换等约束条件制定节能优化目标，分别设计了基于遗传算法和粒子群算法的节能优化方法，对列车运行策略和运行时间进行综合优化。最后，根据优化的结果和列车运行特征模拟列车运行，得到优化后的列车仿真运行曲线、列车运行时间和运行能耗。 本文研究了两条全自动运行系统实际线路特点，选取典型的场景进行仿真。结果显示，利用遗传算法和粒子群算法在多站间运行场景下优化后的节能率分别为10.53％和9.80％，通过分析不同场景下的优化结果，两种方法均可以有效降低列车的运行能耗，证明了本文所提优化方案的合理性和可行性，并针对全自动运行系统不同的运行场景，推荐适合的优化方法。在此基础上，为方便进行优化搭建全自动运行系统节能优化仿真平台。 |
| 作者： | 杨晨 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 黄友能 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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