城市軌道交通調(diào)度與控制一體化方法的研究.pdf

1、城市軌道交通作為一種現(xiàn)代化交通工具具有安全舒適、快捷方便、運量大的特點，為緩解城市交通擁擠發(fā)揮積極作用。但是在城市軌道交通迅猛發(fā)展的同時，能源消耗過大的問題日益突出，而且由于客流的不可預(yù)測性等，列車晚點時常發(fā)生，城市軌道交通需要進一步減小能源消耗和提高準(zhǔn)點率。
　　本文應(yīng)用最優(yōu)化理論研究了基于再生能量利用的城市軌道交通調(diào)度與控制一體化方法，提出了多車之間的再生制動能利用策略，建立了調(diào)度與控制一體化模型，在優(yōu)化列車運行圖的同時優(yōu)化站

2、間速度曲線，并設(shè)計粒子群算法對模型求解，從而解決節(jié)能和晚點調(diào)整問題。本論文的研究成果豐富了列車節(jié)能優(yōu)化理論，對城市軌道交通節(jié)能運營有一定的借鑒意義。論文的研究內(nèi)容如下:
　　(1)研究了列車調(diào)度和列車控制與節(jié)能的關(guān)聯(lián)性?；诹熊嚬?jié)能控制機制分析了列車運行能耗與列車控制策略的關(guān)系，基于再生制動的原理及其能饋式的能量吸收機制分析了再生制動能與列車調(diào)度的關(guān)系。
　　(2)提出了多車之間的再生能利用策略。與當(dāng)前再生能利用策略相比，首

3、先本文研究了多車之間的再生能利用情況，而不局限于前后兩輛車;其次本文分別研究了短站間距和長站間距的再生能利用情況，使得該策略可以適用于不同的站間距長度;再次本文擴大再生能利用范圍到整個區(qū)間，而不局限于進出站階段。
　　(3)基于所提出的再生制動能利用策略建立了調(diào)度與控制一體化節(jié)能模型，靜態(tài)優(yōu)化列車運行。該模型屬于整數(shù)規(guī)劃模型，目標(biāo)在于使得制動列車產(chǎn)生的再生制動能最大程度地被同一供電區(qū)間內(nèi)的牽引列車使用，并降低列車牽引所需能量，實現(xiàn)

4、牽引系統(tǒng)凈能耗的全局最優(yōu)。
　　(4)提出了調(diào)度與控制一體化調(diào)整方法。在列車晚點運行時，靜態(tài)優(yōu)化方案可能不再是節(jié)能的，此時對當(dāng)前運行狀況進行動態(tài)調(diào)整。一方面通過縮短旅行時間來改善晚點情況，另一方面通過節(jié)能運行策略來優(yōu)化牽引系統(tǒng)凈能耗。其中由于牽引能耗與旅行時間相互制約，本文求取了能耗和時間的Pareto最優(yōu)解。
　　本文仿真以北京亦莊線和昌平線為例，基于粒子群算法對模型求解，其中仿真結(jié)果表明:基于亦莊線線路數(shù)據(jù)的調(diào)度與控制一