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原文传递 基于客流时空分布下城市轨道交通列车节能运行图的研究
论文题名: 基于客流时空分布下城市轨道交通列车节能运行图的研究
关键词: 城市轨道交通;客流状态估计;时间能耗曲线;自适应遗传算法;节能优化
摘要: 本文基于时空客流的状态估计分析运行图编制中相关的技术参数,并作为优化变量,从乘客需求与列车能耗两方面考虑,以乘客出行时间与运营能耗成本为优化目标,基于传统遗传算法改进自适应算子优化不同峰期的发车时刻与区间运行时间,调整运行图实现地铁节能运行,主要研究内容如下:
  (1)从乘客需求与运营条件两大方面分析运行图编制的相关影响因素;通过启发迭代算法求解客流状态估计模型时空状态分布;分析时空客流下发车时间与乘客乘车出行时间需求的关系、区间运行时间与运营能耗成本需求的关系;设计时空客流分布运行图优化框架。
  (2)基于网络客流状态估计结果获取区间载客量,建立了列车能耗计算模型,分析列车运行工况转换,求解各个区间最小运行时间;仿真分析不同载客下对时间能耗负相关曲线的影响,提出全线区间运行时间重分配的节能优化理论;以全线乘客出行时间成本最小和全线列车运行总能耗最小为优化目标,对全线各区间运行时间、列车发车时刻与各区间最大区间限速组合建立优化模型。
  (3)基于客流时空分布的运行图优化模型算法设计。根据运行图发车时间、区域最大限速和区间运行时间的设计编码规则生成种群初始解,为了避免解的局部最优,动态调整交叉算子和变异算子,最终求解出发车时刻与区间运行时间优化结果。
  以国内某线路为背景,开发了运行图优化软件,分别设计高峰、平峰与谷峰期的区间运行时间与发车时刻,编制了节能运行图,对比优化运行图前后测试数据,结果表明高峰运行时间缩短1.01%,谷峰运行时间延长4.03%,平峰运行时间延长3.17%,变电站表计总能耗下降7.87%,验证本文方法的有效性。
作者: 刘彤
专业: 电力电子与电力传动
导师: 方斌
授予学位: 硕士
授予学位单位: 南京理工大学
学位年度: 2021
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