基于改进遗传算法的高速列车节能优化研究

为有效降低列车运行能耗,针对高速列车行进过程中的能耗优化问题,讨论了列车运行阻力的计算及列车停车点的设置,以此建立以列车能耗最小为优化目标的列车运行优化模型,提出3代逼近搜索的引导机制,改进了传统遗传算法中的算子,同时引入逆转算子提高算法求解能力.以CRH380B型高速列车和合福高铁(合肥—福州)数据为基础进行仿真,列...     

基于列车运行多模型的能耗仿真计算

针对目前城市轨道交通系统能耗剧增导致能耗计算量大、计算不够精准的问题,通过考虑电机动态效率,精确计算实际列车侧能耗,并构建基于列车运行单质点和多质点模型的能耗仿真计算模型。首先分析列车牵引传动系统的能量流动过程,建立各部件效率与列车运行状态的关系。然后,结合各部件效率转换,依据两表法推导基于电功率的实际列车能耗计算公式,综合分析影响能耗的因素,进一步提出考虑单质点和多质点列车模型的能耗仿真计算方法。最后,以国内某市域线路的四站三区间为例,验证本文所提能耗模型的准确性。研究结果表明：无论是单质点还是多质点列车运行模型下的运行能耗,与实际运行能耗相比,均能实现 5%以内的偏差;在单质点模型的基础上,多质点模型的运行能耗进一步减小了 1.66%的偏差。本文所提模型可以为列车节能优化提供理论支撑,助力我国绿色经济发展。     

基于多列车能量优化的列车速度控制策略

在城市轨道交通运营线路上,普遍采用较为简单的方式处理列车运行速度等级,进行节能控制,然而列车的运行速度等级、列车数量以及线路长度对于列车的能耗有着密不可分的关系,仅从各城市轨道交通线路设置列车运行速度等级的合理性上进行研究并不完整。本文从能耗的角度,对运行速度等级、列车的数量以及线路的长度进行了相应的研究,并给出了计算依据。     

跨坐式单轨列车牵引过程计算机仿真

基于跨坐式单轨列车牵引计算理论,设计了基于等位移步长法的跨坐式单轨列车仿真算法,开发了跨坐式单轨列车牵引计算仿真系统软件.根据输入的线路数据、列车数据、编组数据,根据需要选择节时、节能及混合策略,经运行计算后能显示及输出列车牵引过程的速度-位移曲线、时间-位移曲线、电流-位移曲线及能耗数据.     

中国CRH动车组

我国CRH系列高速列车已经有9种型号,其中,CRH1A,CRH2A和CRH5都是2007年第六次铁路大提速的主力车型。此后,在CRH1和CRH1A基础上,后续研发了CRH1B和CRH1E两种高速列车;在     

基于牵引效率曲线的动车组能耗仿真计算

动车组能耗评估对于列车顶层参数设计、新建线路能耗评估等工作意义重大,其关键在于动车组能耗的准确测算。文中采用基于牵引效率曲线的能耗计算方式进行仿真计算。根据实测动车组牵引效率曲线,总结不同级位下牵引效率特点,并将其作为能耗测算的输入条件,建立能耗计算模型进行仿真计算。将能耗仿真计算结果与实际线路测试的能耗数据进行对比分析,误差在2.4%~7.3%之间,验证了该能耗仿真计算模型及方法的实用性和准确性。     

超级电容有轨电车的牵引供电系统仿真计算软件开发与应用

以列车动力学模型为基础,通过对超级电容有轨电车供电关键技术、超级电容充放电特性以及车辆牵引特性的研究,设计开发了适用于超级电容有轨电车的牵引供电仿真计算软件。根据用户需求,可得到车辆在各类型运营条件下的牵引计算数据,包括各区间的走行距离、走行时间、平均速度、牵引能耗等信息。利用线路各区间能耗数据,在满足工程裕度的情况下,可对车载超级电容容量进行配置,也可通过已配置好的超级电容参数,计算出列车在工程线路上的续航能力。以江苏淮安超级电容有轨电车项目为例进行全线仿真计算,测试结果显示系统计算精度较高,具有较好的工程应用价值。     

列车牵引能耗计算方法

针对列车牵引能耗既有计算方法缺乏统计标准和能耗预测手段,通过分析机车性能、线路属性等因素对列车牵引能耗的影响,提出新的能耗计算方法。算法步骤是:客车按照车次、货车按照机车交路确定列车运行经路;按照列车起停、运行、惰行及空转、出入段及调车、上坡5种牵引过程,分别计算各区段的列车牵引能耗;按照列车径路累加各区段的能耗值,并换算为油、电的消耗量,最终计算出能耗费用。据此开发列车牵引能耗计算软件系统,以宝成线、丰台机务段为例进行能耗计算及影响因素分析,以DJ4和SSJ3为例进行新型机车牵引能耗的预测。结果表明,应用此计算方法和系统能够及时掌握列车牵引能耗的变化。     

地铁列车与高速铁路列车交会压力波的仿真研究

列车在高速会车时产生的空气压力波会给交会车辆的侧窗造成很大的冲击,有可能出现破窗事故,给乘客和列车运行带来安全隐患。基于三维、非定常两方程湍流模型,利用计算流体软件Fluent,对某型地铁车辆与不同型号的铁路高速列车(CRH380A、CRH2、CRH3型)交会时的空气动力学性能进行了数值仿真,得到侧窗上的会车压力波变化曲线。仿真计算结果表明:在地铁列车与铁路高速列车的交会过程中,地铁列车所受到的侧力远大于高速铁路列车所受到的侧力,交会产生的瞬变压力波对地铁列车侧窗的影响也更大。当地铁列车与CRH380A型高速列车交会时,与其和其它两种型号的列车交会相比,地铁列车侧窗所受到的压力波幅值最小,而当地铁列车与CRH2型铁路列车或CRH3型铁路列车交会时,地铁列车侧窗所受到的压力波幅值均较大,其波动的峰峰值也更大。     

轨道列车齿轮驱动装置线路测试研究

轨道列车齿轮驱动装置初始设计时,因轨道线路还尚未施工完成,列车线路运行的具体数据无法取得,此时通常根据相关标准推荐数值进行产品设计。由于这些推荐数值与最终施工完成的轨道线路的实际数值存在一定的偏差。如果线路实际测量的数据值超出计算数值较多,会降低零部件的设计寿命。用轨道线路实际测量数据进行零部件的校核计算,可以提前预测零部件的寿命是否能够满足使用要求,可对相关零部件提前维修或更换,保证运营安全。     

动车组牵引能耗测算研究

在分析动车组能耗现状和现有文献的基础上,阐述了测算动车组能耗的经验公式法和受力分析法,选取特定线路利用两种方法对动车组能耗进行了比较研究,得出了特定线路条件下不同速度下经验公式的系数,测算出特定线路条件下的能耗。测算结果表明:动车组的行驶距离越长,用经验法计算得到的能耗误差越小;同样条件下,列车加速阶段能耗大于匀速阶段能耗,在同一运行阶段,列车合力能耗最大,基本阻力能耗次之,附加能耗最小。故列车在实际运行中,应尽量避免不必要的起停。     

广州地铁6号线直线电机列车牵引能耗研究

对广州地铁6号线直线电机列车能耗问题进行研究,确定导致6号线列车正线运行时能耗偏高的主要原因为线路站间距小、坡道及弯道多。相关直线电机列车能耗数据及所得结论可供列车能耗问题研究及新线设计借鉴参考。     

长沙市轨道交通2号线列车能耗分析

以长沙市轨道交通2号为例,分析了列车空载工况和载客工况下的能耗情况,结果表明根据列车能耗系统的实时统计数据核实列车能耗的方式是可靠的。在此基础上,计算分析了列车运行过程中乘客总体重的能耗,与列车自重能耗相比,列车自重能耗在列车总能耗中占很大的比重,因此:合理地降低车辆自重将成为今后车辆设计的重要课题,根据线路客流量特点制定大小交路时刻表将成为城市轨道交通运营公司降低运营成本的研究方向。     

动车组牵引计算仿真研究

通过分析我国高速列车动车组牵引制动特点,在建立动车组牵引计算力学模型的基础上,利用VC++2005.net开发了适合于我国高速列车动车组的牵引计算仿真系统。在分析动车组受力组成的基础上,根据机械能增量与耗散力做功相等的结论以CRH3动车组为例,结合实际的线路条件说明了该仿真模型计算结果的合理性。     

铁路线路费用客货列车分摊工程模型应用研究

从客、货列车运行时对轨道结构产生的损伤，作为确定客、货列车分摊线路费用的因素出发，建立客、货列车分摊轨道状态修理费用的模型，用AAR大型NUCARS软件包计算客、货列车对轨道的磨耗指数，建立客、货列车分摊钢轨抽换费用的模型，进而确定客、货列车分摊线路费用的模型。在对我国铁路系统进行大量调研、采集数据基础上，得出客、货列车分摊线路费用比例，在铁路上属于首次应用。     

地铁列车配置数计算方法研究及其应用

基于客流需求,特别是高峰客流情况下,地铁线路应配置地铁列车数量问题,建立了地铁线路列车配置数的数学模型,给出地铁线路列车配置数计算方法。以深圳地铁罗宝线的列车配置数及反推数据以及国内部分地铁线路列车配置数据,验证了计算模型的有效性和实用性,同时就如何在地铁实际运营中有效提高列车运能进行了阐述。     

回转质量系数对高速列车牵引电算的影响

高速铁路电动车组在列车编组方式、牵引及制动性能、列车运行控制模式等方面与普速铁路旅客列车有着较大区别。本文以高速动车组列车牵引计算特点分析为基础,从回转质量系数因素阐述了高速列车牵引计算指标参数的影响,并推导了基于回转质量系数的高速列车加速度、运行时分、加速距离及制动距离等指标国际单位制表达式,最后以CRH3型动车组及京津城际铁路线路纵断面为依据,进行模拟计算分析得出回转质量系数对牵引计算指标的影响规律。     

南宁地铁1号线列车能耗统计分析

针对南宁地铁1号线列车在AW2工况下,上、下行各区间的运行牵引能耗和再生制动能量,结合运行线路区间长度、区间高度变化,分析影响列车能耗的主要因素,并为列车蓄能装置的容量设计提供参考。研究结果表明:在复杂线路环境下,列车在AW2工况单次再生制动产生的能量约为5～14 kW·h,受区间线路变化的影响较大。当考虑再生制动能量100%回收时,AW2工况下列车上、下行平均牵引能耗与区间长度的相关系数接近0.9,每km能耗约为6.6 kW·h。     

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。     

基于免疫粒子群算法的地铁列车节能优化研究

在综合考虑地铁列车动力学特性、线路条件、区间限速以及准点运行等条件的基础上,建立基于再生制动能量利用的多约束能耗模型。通过免疫粒子群组合算法求解列车能耗模型,得到列车节能操纵工况序列及各工况转换点,最终求得列车站间运行的最低能耗。为验证该方法的有效性,以南宁地铁1号线为仿真实例,计算得出优化后的列车能耗降低6.62%。