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基于列车节能的时刻表制定方法的研究
| 论文题名： | 基于列车节能的时刻表制定方法的研究 |
| 关键词： | 轨道交通;地铁运营;列车调度;节能时刻表 |
| 摘要： | “高效便捷、公平有序、安全舒适、节能环保”是中国城市交通建设的远景目标。城市轨道交通系统每条线每年的用电量在1亿度左右，如果通过运行策略的调整节约部分电能，不仅能够降低成本，还能更好的保护环境。节能时刻表从全线列车运行的角度出发，整体优化线路的能耗。本文设计了基于列车节能的时刻表。时刻表的制定从区间运行节能和匹配再生制动的角度出发，选取与列车区间运行和再生制动利用相关的参数，建立了节能时刻表模型，使系统达到整体能耗降低的目标。根据现有线路的数据，构建仿真环境，计算列车的总能耗和利用再生制动节约的能耗，验证模型的合理性和节能效果。 本研究主要内容包括：⑴列车节能方法及时刻表制定的研究。综合国内外研究现状，分析现有节能策略和时刻表原理;分析了区间运行过程中的运行状态和节能环节，了解再生制动的产生原理，为建立节能时刻表模型奠定理论基础。⑵节能时刻表模型的建立。模型结合列车节能运行和利用再生制动能的节能策略，不仅考虑了现有时刻表制定所需的相关参数，还考虑了与列车区间运行和再生制动利用相关的参数及其约束范围;分析了节能时刻表模型建立场景，以总能耗最低为目标，建立节能时刻表模型;通过节能时刻表，实现列车区间节能运行和再生制动能利用策略的统一规划。⑶基于遗传算法的节能时刻表模型求解。根据节能时刻表模型参数对染色体进行编码，定义了适应度函数，采用实时改变交叉概率和变异概率取值的方法，加快了求解速度，形成了节能时刻表的生成算法。基于昌平线数据，得出了昌平线节能时刻表。⑷根据昌平线的数据，仿真验证时刻表节能效果。通过与昌平线现有时刻表对比，验证节能时刻表的节能效果;通过对再生制动涉及因素的分析，得出利用再生制动能与线路之间的关系及提高再生制动利用率对线路的需求，为地铁线路建设提供理论参考。⑸通过仿真结果可以看出，与昌平线现有的时刻表相比，根据本文提出的节能时刻表模型生成的昌平线节能时刻表，在不改变旅行时间的条件下，取得了最少为14.9％，最高可达18.9％的节能效果。节能效果比较好，对今后昌平线的节能提供了参考。 |
| 作者： | 丁奕 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 步兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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