列车节能控制的优化分析

为研究列车节能控制问题，采用带有非线性约束的微分方程描述列车运行过程，用牵引力积分形式描述节能优化目标，并将最大值原理应用于模型求解。在确保安全运行、满足线路限速约束、机车性能约束和运行时间约束的条件下，充分利用线路坡道，以能量消耗最小为控制目标，得到列车优化控制的策略。针对由于模型奇异性而使控制策略还不能确定出列车所有工况转换点的问题，结合列车操纵经验给出列车节能控制算法。在列车运行仿真平台上验证了优化控制方法与算法的正确性。     

基于蚁群算法的城市轨道交通列车节能运行优化模型仿真分析

对城市轨道交通列车的开行模式、牵引控制特性、驾驶策略优化算法等进行了综合分析，基于蚁群算法建立了优化求解模型匹配的列车最优运行速度曲线，采用OPENTRACK软件对优化结果进行了仿真分析，验证了列车节能运行策略的可行性及算法优化的有效性。     

上海轨道交通2号线列车运行能耗仿真及优化

基于上海轨道交通2号线列车运行的主要技术参数,从节能角度建立仿真模型,利用OPENTRACK软件对列车不同运行等级下的牵引能耗进行仿真模拟,从运行时分和能源消耗两个方面综合考虑速度目标值的选取,通过构建模糊综合评判模型,建立城市轨道交通列车目标速度的选取方法。最后,对仿真结果进行分析,根据仿真结果提出了优化节能运行的一种方式。     

地铁列车追踪运行的节能控制与分析

为了研究地铁列车再生能量利用,分析给定运行图的节能潜力,以牵引变电所处总能耗最小为目标,依据再生制动等效电路和牵引计算模型,获得地铁列车两车追踪运行约束。在假设前行列车运行状态已知的条件下,采用二次规划算法,优化追踪列车操纵序列,提高再生制动能量的吸收利用,降低系统总能耗。仿真算例与仅考虑单车优化运行策略的方案对比结果表明:给出的算法能够在保证追踪列车正点、准确停站的前提下,节约3.8%的系统总能耗。通过该算法获得的节能效率与列车追踪间隔密切相关,同时调整追踪间隔和采用该优化算法可获得更好的节能效果。     

城市轨道交通列车运行节能策略研究

建立了列车动力学模型,选择采用多种群遗传算法和PID(比例积分微分)跟踪策略研究城市轨道交通列车运行节能策略。分析了不同遗传算子对多种群遗传算法的影响,确定了各遗传算子选取的原则及最优取值范围,给出了基于多种群遗传算法的列车节能策略。建立了基于MATLAB软件的仿真系统,并采用实际线路数据进行了仿真,验证了所提出的列车节能策略的有效性。     

基于混合系统模型预测控制的列车自动驾驶策略

本文研究多优化目标和多约束条件下的动车组列车自动驾驶ATO控制问题。通过分段线性化列车运行阻力,引入列车运行状态整数变量,建立了动车组混合整数列车运行模型。提出基于混合系统模型预测控制HMPC的列车自动驾驶策略,并应用输入分块化技术和显式模型预测控制,降低算法的计算量,以提高硬件实现的可行性。前者通过固定一定时间段内的控制量,对输入序列进行分块化,降低控制器的自由度;后者通过离线设计和在线综合的方法减少算法的在线计算时间。最后利用Matlab仿真软件环境下的MPT 3.0扩展工具箱对所提控制策略进行数值仿真。结果表明:该控制器能在列车运行安全约束下,合理分配动车组各车厢的牵引力和制动力,保障列车准时及节能高效地运行,同时所提出的改进算法能有效降低计算量。     

基于大数据的地铁列车能耗仿真和节能操纵

介绍了地铁车辆大数据特性,建立了列车多质点运动学模型和能耗模型,开发了一套基于大数据的地铁列车能耗仿真算法,并进行了实际线路仿真模型和算法验证;探讨了列车牵引特性下的节能操纵问题,提出了能满足列车安全、平稳、定时约束等要求的节能操纵方法。仿真结果验证了该方法的可行性。     

面向列车节能控制的时刻表优化

列车牵引运行能耗是铁路运输中的主要能源消耗,直接由列车运行操作决定。时刻表是列车运行操作的依据,与运行控制密切相关。结合时刻表优化与节能控制的相关因素,以列车能耗值和列车时刻表稳定性综合最优为目标,在满足列车安全追踪间隔等约束的条件下,制定面向列车节能控制的时刻表优化模型,针对模型特点设计一种采用迭代寻优的富余时间分配求解算法,实现时刻表的优化过程。实验结果表明,该算法在保证列车时刻表稳定性在一定范围的前提下,通过调整列车在中间车站的到发时间,可以减少列车在站间运行的能耗,节约能耗占总能耗的4.04%。     

面向节能的高速列车牵引控制辅助方法研究

高速列车节能优化是提升我国高速铁路综合效益及现代化水平的重要方向。从高速列车牵引控制入手,提出一种面向节能的列车牵引控制辅助方法,运用独立于现有列车车载设备的结构及运行方式,自主实施状态检测和辅助计算,通过辅助信息与司机的牵引控制行为交互。对该方法所需的系统结构及仿真条件下的运行机制进行介绍,并给出实验室仿真系统设计及仿真分析。该方法的提出与应用将为提升我国高速列车的环境效益与服务水平提供支持与保障。     

超级电容有轨电车多区间节能优化研究

超级电容有轨电车具有高效环保的优点，研究其多区间运行时刻表和运行策略能够进一步降低运行能耗。文章首先介绍车载超级电容能量流动模型，建立列车动力学模型与超级电容模型，以列车系统总能耗最小为目标，建立协同优化列车运行时刻表和运行策略的节能控制模型；设计动态规划算法，求解列车多区间运行时刻表和运行策略；最后通过实车线路进行仿真验证。结果表明，在各区间均采用节能运行策略，相比于标准时刻表，优化时刻表能够进一步降低运行能耗；同时分析了多区间总运行时间与能耗的关系，可综合考虑列车运行能耗与效率制定运行时间，采用协同优化方法确定时刻表与运行策略，从而达到节能的目的。     

跨海轮渡栈桥信号控制系统与升降系统的互控

粤海铁路通道是“九五”期间全国铁路重点项目之一，是中国第一条横跨海峡的铁路。现简要介绍一下栈桥的连接、断开以及火车、汽车、旅客上下船的过程。     

驼峰控制系统的控制网络技术

控制网络技术是应用于工业控制领域信息传输的重要技术之一，具有实时性、可靠性和安全性较高的要求。针对铁路驼峰自动化控制系统中所涉及的典型控制网络技术进行了深入分析，并提出了自己的观点。     

风机电机的变极调速与变频调速

通过对变流装置用风机电机调速形式的比较，从调速的节能情况、基本原理、调速方式、运用情况等方面对比分析了风机电机的变频调速与变极调速两种调速方法，并结合实际经验提出了两种调速方法各自适用的场合，以期在保证产品质量的同时，简化调速结构，提高通风质量，缩短研制周期，降低研发成本，加快变流器的研制工作。     

信号安全控制与质量控制的新技术——信号专家系统的开发与应用

信号专家系统的用途 铁路或轨道交通的信号设备在铁路沿线区间和车站进行布设，并根据列车引导和指挥的要求进行设置，具有点多线长的特点。这些信号设备的安全运行情况直接决定铁路或轨道交通的运输效率和安全水平。     

以行车调度为核心的综合监控系统方案研究

介绍了城市轨道交通综合监控系统的主流集成方案,分析了建设以行车指挥为核心的综合监控系统的必然性。提出了包括功能优化、接口方案、数据流程、网络方案在内的完整的综合监控系统解决方案,分析了其对运营管理的积极影响,并指出了系统集成技术后续发展的方向。     

电力监控系统中调度主站的系统构成

论述了电力监控系统主站的几种构成方式，并针对其优缺点进行了比较。采用客户机／服务器模式、主从节点、同时工作、冗余配置的方案在实时性、可靠性等方面均僚于其它方案。     

基于非线性鲁棒控制原理的防滑控制

为了在高速区有效操纵列车,无论列车长度如何都需要控制系统能够提供稳定的制动力.在设计制动控制系统过程中,由于粘着和制动材料的摩擦系数变化而导致的模型不确定性是一个需要首先考虑的问题.提出利用滑模控制原理设计一种全新防滑控制系统.相比于常规控制方式,仿真结果证明,在非线性制动动力学方面,基于滑模控制的防滑控制系统具有良好的性能.     

基于内部控制的政府投资项目投资控制研究

政府投资项目由于其公益性、产权不确定性等复杂特点,导致了政府投资项目投资控制的复杂性。建立有效的政府投资项目的投资控制机制,对当前我国政府投资项目建设有重要的指导意义。从内部控制的角度,分析了政府投资项目投资失控的原因,并提出了相应的改善措施:完善政府投资项目法人治理结构;建立政府投资项目法人有效的激励和约束机制;强化项目法人对财务报告准确性的责任并向社会公众披露财务报告;加强政府投资项目的内部审计。     

CTCS-3级列控系统方向控制

就CTCS-3级列控系统方向控制特点、区间改方原则等方面进行了较为详细的阐述。     

基于卫星导航系统的列车控制

目前正在进行的基于卫星导航系统的铁路列车控制的试验表明：不断降低成本和改进性能的卫星导航系统具有提高运输能力和改善安全性的特点，并且能够节省大量的道旁信号设备。在世界范围内，干线铁路正在采用以通信为基础的列车控制（英文名缩写CBTC），以此取代常规的信号，从而增加了运输能力，改进了性能，降低了道旁设备的安装和维护的成本。