列车节能操纵优化方法研究

讨论了在起伏坡道线路上运行的列车节能操纵的离线优化问题，提出了一种局部优化仿真计算与全局寻优策略相配合的仿真优化计算模型，其特点比较适合列车优化操纵实时系统的要求。     

列车节能运行的优化研究

通过构造均衡速度理论分析模型,在运行时间不受限制的前提下,对电力机车牵引运行究竟是高手柄级位节能还是低手柄级位节能,即究竟是运行速度高节能还是运行速度低节能这一基本问题进行深入研究,综合分析论证得出一般性结论：列车牵引运行是否节能是由列车运行基本阻力特性这一主要矛盾决定。     

一种货运列车节能优化方法研究

研究了一种货运列车节能优化方法.首先以列车运行时间为约束,建立列车节能运行优化模型.设计了一种基于极大值原理的动态规划算法,在满足运行时间约束下,实现列车最优节能运行操纵策略优化.本算法仅仅对速度进行离散化处理,相比其他方法需对位置和速度进行双重离散,避免因网格划分引起的速度轨迹波动,同时提高了计算效率.此外,该算法将...     

列车节能操纵技术研究

列车运行加速与机车能源节约之间是一对既互相依存又互相对立的矛盾关系,通过对加速度理论分析研究,提出节能操作技术,解决机车功率与列车速度、线路坡度间的配合关系问题,把握列车最佳加速时机,获得列车最佳加速度,使列车达到高效、节能的运行状态。     

列车节能操纵优化求解方法综述

本文介绍列车节能操纵优化研究的基本问题。基于求解方法的特征对已研究的方法进行分类,将其分为:解析方法、数值方法和仿真方法。分析各个方法的研究现状与投入应用的情况。解析方法求解速度快,且能得到理论上的最优解,为了保证存在有效解,需要进行简化处理;数值方法易于处理较复杂的目标函数,但求解得到的往往是局部最优,收敛性不能保证;仿真方法速度较慢,并不适于在线计算,但其思路简单,易于理解,是一种实用性较强的离线寻优方法。对列车节能操纵优化方法的研究前景进行了展望。     

万吨重载列车的平稳操纵

根据万吨重载列车试验数据和实际操纵经验,在理论和实际相结合基础上探讨万吨重载列车的平稳操纵方法,避免了因操纵技术所带来的责任事故.     

城市轨道交通追踪列车定时节能操纵优化

研究在给定站间运行时分前提下的城市轨道交通追踪列车节能操纵优化模型,模型以两列车在两站间运行的总能耗最小为目标,通过同时优化前行列车和追踪列车的操纵策略以提高再生制动能的利用。在一定的制动停车距离、线路平纵断面和限速条件下,将站间区间划分为若干个子区间,建立两列车在各个子区间的运行工况序列选择模型,通过遗传算法优化两列车在每个子区间的牵引力使用系数、末速度和运行时间,提高列车牵引时对再生制动能的利用率。算例表明,在给定的站间区间上,本文模型在保证正点前提下比单列车定时节能算法的能耗降低5.8%。当区间存在陡下坡时,两列车在途中运行过程中比在进出站过程中协同利用再生制动能效果更显著。     

基于控制参数化方法的列车节能操纵优化研究

以列车运行全过程牵引能耗最小为目标,综合考虑定时、变坡道、线路限速、牵引力和制动力限制以及驾驶舒适度等约束条件,建立列车节能操纵最优控制模型。基于控制参数化方法,将列车节能操纵最优控制问题转化为以线路子分段上的列车控制力为优化参数的非线性规划问题。为克服常规方法不能有效处理阶梯状线路限速的不足,提出一种离散化方法,使无限维状态约束简化为有限维不等式约束。针对牵引力上边界约束随速度非光滑变化的特点,利用二次函数对列车牵引特性曲线进行光滑化近似,进而将上边界约束转化为不等式约束,最终得到的非线性规划问题可由序列二次规划算法求解。仿真结果表明:该算法能够在精确满足所有约束的前提下,有效获取列车节能最优操纵序列及相应的参考速度曲线。     

高速列车节能运行优化控制方法研究

高速列车节能运行控制对高速列车节能降耗至关重要。基于现代最优控制理论,考虑列车再生制动能量反馈,建立高速列车在定时约束条件下最小能耗计算模型,利用极小值公式推导得到最佳控制原则为最大牵引、匀速、惰行及最大制动这4种运行方式组合。在此基础上,依据高速列车牵引特性和阻力特性曲线,提出一种列车节能运行控制方法,基于此方法求解得到列车运行能量消耗最低所对应的最大速度值,从而计算得出整个运行过程中列车运行能量消耗最小时最大牵引、匀速、惰行及最大制动的转换点。为验证所提方法的有效性,以京津城际CRH3型动车组为例,采用本文所提出的节能运行控制方法,列车运行能耗比试验测试值降低了约14%。研究结果为高速列车节能运行控制提供了依据。     

基于动态规划的列车节能操纵优化方法

在保证服务质量的前提下,降低系统运行能耗是目前城市轨道交通发展过程中面临的重要挑战。面向单列车区间运行场景,将列车运行操纵策略作为研究对象,结合动态规划多阶段寻优思路,提出一种在正点运行条件下的列车节能操纵优化模型,并利用多目标优化理论,给出一种高效的模型求解算法。以北京地铁亦庄线为例,验证模型的有效性和算法的高效性。实验结果表明,与其他动态规划方法相比,优化模型的节能效果进一步提升了2.54%,平均运行时间偏差为0.48 s。模型优化效果和算法求解效率与模型参数密切相关,用户可根据实际的优化需求选择合适的模型参数。     

列车行车优化操纵的研究

通过采用改进列车行车操纵策略来降低列车运行能耗是一种最简单也最有效的降低能耗的方法,依据目前国内外学者对降低列车能耗提出的列车优化操纵方法的研究,本文提出了一种新的优化操纵方法-由节时模式向节能模式转化.以VC++ 6.0作为开发平台,开发出了能够实现列车运行仿真的列车优化操纵仿真软件,以大准线清水河-王桂窑区段的数据资料进行验证,得出这种方法是正确的和实用的.     

基于FAPSO的地铁列车节能运行优化研究

以地铁列车节能、准点运行为研究目标,在充分考虑实际运行线路条件下,构建满足约束条件下的多质点列车运行能耗模型,并在此基础上,将萤火虫算子引入到标准粒子群算法中,构建一种包含萤火虫算子的粒子群优化算法(FAPSO),进而提出基于FAPSO算法的双层结构一体化优化控制方法。上层结构优化通过使用FAPSO算法对获得的总冗余时间进行分配,进而得出各站间最佳运行时间,优化列车运行时刻表;下层结构优化在上层结构优化所得站间最佳运行时间下,对不同运行策略下列车运行能耗进行比较,进而优化整条线路的列车运行策略。最终,获得列车站间节能、准点运行的最优驾驶方案。以广州地铁站间线路为例,通过MATLAB进行实例仿真,仿真结果表明,经双层结构一体化优化后列车运行能耗降低10.8%,且满足列车准点运行的要求。     

城市轨道交通列车区间节能运行优化方法

提出了城市轨道交通列车区间运行的节能驾驶策略,分析了能耗节约量与区间运行时分增加量的关系。通过解析方程,分析了列车区间运行的节能效果。通过实例验证了惰行进站策略的节能效果优于降速行驶策略。利用动态规划的方法,在城市轨道交通服务水平的约束下,求解了全线路能耗节约量与列车旅行时间的关系,便于运营管理部门制定更节能的列车运行计划。     

一种可在线调整的列车正点运行节能操纵控制算法

在给定列车站间运行时分的前提下,以能耗和时间成本最小为优化目标,以列车牵引力、制动力和速度为约束函数,建立基于列车受力特征函数的运动方程.运用动态规划法和二分法,通过回溯计算,建立回溯记录表和调整目标函数价值关系系数,设计列车离线最优节能操纵和正点运行在线调整的控制算法.算例分析以及与基于极大值原理的正点节能方案对比结果表明,给出的算法不仅可以获得与传统算法相似的离线最优节能操纵方案,而且可以对外界干扰做出动态响应,在线调整运行轨迹,在保证正点的前提下控制列车节能运行.     

重载列车平稳操纵的基本原则和方法

重载列车操纵技术是提高重载列车运行可靠性的技术手段之一,是一项十分重要的研究课题.文章针对大秦线重载列车的技术特点,以HXD型机车为例,从理论方面分析列车操纵难点,提出了重载列车平稳操纵的基本原则和方法.     

超重超限货物列车安全平稳操纵的探讨

超限超重货物运输是铁路运输的重要组成部分.针对超限超重货物列车操纵的难点,提出确保超限超重货物列车平稳操纵的具体措施.     

节能列车操纵的思路及方法

针对机车司机操纵列车时存在不合理的能源消耗这一问题，从列车运行中各种机械功的组成及转化规律入手，根据列车运行需要及操纵经验，对节能列车操纵的思路及方法进行了分析论述。     

列车节能驾驶操纵的技术系统

近年来，随着德国政府对环保和节能提出越来越高的要求，德国铁路公司（DBAG）非常重视降低牵引机车的废气排放，采取有效的节能措施，降低运营成本。其中的一项重要措施是，在通过试验研究取得成效的基础上，在客运电力和内燃机车上安装列车节能驾驶操纵技术系统。该系统能够帮助司机在驾驶操纵过程中根据列车运行的实际状况进行合理操作，在驾驶室的显示屏上直观反映能耗并且提示应当采取的改进措施，