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中速磁浮线路通过能力计算与加强方法
| 论文题名： | 中速磁浮线路通过能力计算与加强方法 |
| 关键词： | 中速磁浮列车;线路通过能力;计算方法;加强模型 |
| 摘要： | 随着我国城镇化进程的不断加快，城市圈的交通需求量大大提升。时速200公里的中速磁浮列车具有快速、便捷、绿色等特点，是一种具有广阔应用前景的轨道交通工具。线路通过能力是影响中速磁浮运力资源分配的关键所在，本文在借鉴既有研究成果的基础上，结合中速磁浮在电机形式、供电系统和线路系统上的特性，对中速磁浮线路通过能力的计算与加强方法展开研究，主要内容如下: (1)定义了中速磁浮线路通过能力的相关概念，分析了影响中速磁浮线路通过能力的主要因素。首先，对中速磁浮线路通过能力的相关概念进行了定义;其次，通过对比中速磁浮系统与轮轨系统的不同之处分析了影响中速磁浮线路通过能力的主要因素，包括供电分区、辅助停车区等。 (2)建立了基于“虚拟弧”的中速磁浮线路通过能力计算模型。结合列车在线路上运行时对供电分区“行车资源”的占用特性，运用列车运行图铺画的思想，将供电分区映射为弧段，列车运行路径映射为弧集合的表示形式，通过实际弧和虚拟弧表示列车对运行路径的选择和占用情况，在此基础上构建了以列车总运行时间最小为目标的中速磁浮线路通过能力计算模型。 (3)建立了基于供电分区优化的中速磁浮线路通过能力加强模型。首先结合供电分区长度对列车占用供电分区时间的影响，以及供电分区与定子段的关系，构建基于供电分区优化的中速磁浮线路加强模型，通过对供电分区长度的优化提高线路通过能力;其次，考虑供电分区的建设成本，从提高线路通过能力和降低供电分区建设成本两个角度对供电分区的优化设置进行分析。 (4)提出了中速磁浮线路通过能力计算与加强模型的求解方法。首先分析了中速磁浮线路通过能力计算模型的特点，提出采用拉格朗日松弛算法求解;其次，分析了中速磁浮线路通过能力加强模型的特点，提出采用遗传算法求解模型，并分别对两种算法的基本原理和求解流程作了详细介绍。 (5)结合算例验证了中速磁浮线路通过能力计算与加强模型的正确性和求解方法的适用性。首先通过小规模算例利用CPLEX软件对中速磁浮线路通过能力计算模型的正确性进行了验证;其次，结合大规模算例对中速磁浮线路通过能力加强方法的适用性进行了分析，结果表明，在不考虑供电分区建设成本时，通过对供电分区长度的优化能够提高中速磁浮的线路通过能力;最后，设计了3种供电分区建设成本权重情景，用于分析加入供电分区成本权重后线路通过能力和供电分区设置方案的变化情况，结果表明，随着模型中成本权重的增加，供电分区的设置数量减少，线路通过能力也相应降低。 |
| 作者： | 王群燕 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 孟令云 |
| 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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