当前位置:主页 > 科技论文 > 交通工程论文 >

基于双重优化的高速列车节能运行研究

发布时间:2021-06-26 02:16
  为了降低高速列车运行能耗,首先构建多质点列车模型,从而提高能耗计算的精准度,在此基础上,通过牵引计算,建立满足时间与限速约束条件的列车操纵模型,提出基于遗传算法的双重优化控制方法。第1重优化结合遗传算法得到离散子区间线路的列车运行最小能耗基础速度曲线;第2重优化是在基础速度曲线平稳运行阶段再次利用遗传算法搜索操纵工况转换点的最优位置,利用牵引—惰行模式进一步降低能耗。以合肥—蚌埠站间线路为例,利用MATLAB进行仿真,仿真结果表明,在满足列车准时到站的前提下,通过双重优化后的运行速度曲线能够使列车运行能耗降低15.53%。 

【文章来源】:铁道运输与经济. 2020,42(07)北大核心

【文章页数】:6 页

【部分图文】:

基于双重优化的高速列车节能运行研究


列车的多质点模型

流程图,流程图,路段,列车


目前研究通常将列车运行曲线进行1次优化,且以全局优化为主[10-11],在整个列车运行过程中没有充分利用线路的数据信息。在寻优策略上从2个层面对高速列车进行节能优化操纵能够取得更好的效果。第1重节能是将坡度相同的等斜率连续线路作为1个子路段,利用遗传算法为各个子路段搜索目标速度,从而生成1条满足时间、限速等约束条件的节能运行曲线。第2重节能是根据第1重优化得到的速度曲线,充分地利用惰行工况,再次优化中间运行阶段,达到进一步节能的目标。具体为通过提取列车运行中速度波动较小的中间段速度范围并小幅度增减,得到的速度范围即为列车理想运行速度范围。以列车准时到站、定点停车为前提,再次利用遗传算法搜索惰行点插入的位置,实行惰行模式下降低能耗,同时使工况的转换更加合理。第1重节能优化流程图如图2所示。以制动点为分界点研究列车节能运行曲线。假设制动点位于第n个子路段,将制动点前每个坡度相同的等斜率连续线路视为1个子路段,则此线路区间集合为S=(s1,s2,…,sn-1,sn),对应的子路段目标速度序列为V=(v1,v2,…,vn-1,vn)。设子路段限速为vilim,则每个子路段的目标速度需满足vi<vilim。利用遗传算法搜索各个子路段的目标速度并生成1条节能运行曲线,在列车根据该曲线运行时能够达到能耗最小的目的。第1重节能优化运行示意图如图3所示。

示意图,优化运行,示意图,路段


以制动点为分界点研究列车节能运行曲线。假设制动点位于第n个子路段,将制动点前每个坡度相同的等斜率连续线路视为1个子路段,则此线路区间集合为S=(s1,s2,…,sn-1,sn),对应的子路段目标速度序列为V=(v1,v2,…,vn-1,vn)。设子路段限速为vilim,则每个子路段的目标速度需满足vi<vilim。利用遗传算法搜索各个子路段的目标速度并生成1条节能运行曲线,在列车根据该曲线运行时能够达到能耗最小的目的。第1重节能优化运行示意图如图3所示。第2重优化的目标与1重优化不同,遗传算法搜索目标由各个区间的速度变为“牵引—惰行”工况转换点的位置及速度,从而达到进一步节能的目的。


本文编号:3250429

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3250429.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户8681f***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com