城市轨道交通列车牵引节能综合技术研究与实践

牵引能耗与单车驾驶策略、列车运行计划的编排、线路规划设计等因素相关。结合广州地铁运营能耗数据分析,利用城市轨道交通列车牵引计算仿真系统对牵引节能技术进行仿真模拟。经对比分析,总结出有利于降低牵引能耗的单车牵引曲线、节能运行图及线路条件等综合节能技术措施,且综合节能效果达5%~10%,可为已开通地铁线路的运营综合节能提供参考,也为国内城市轨道交通规划设计阶段的节能措施提供参考。     

基于地铁编组列车运行数据拟合的牵引能耗模型研究

城市轨道交通进入网络化运营阶段后,其运输需求呈现快速增长、结构复杂等特征,运输组织优化需求不断增加,根据客流规律合理组织运力显得十分必要。在行车密度、大小交路调整手段的基础上,为了提升高峰期列车载客能力,降低平峰期列车空载数量,实现节能与便捷的统一,提出灵活编组手段对运输组织进行优化。在节能方面,列车牵引能耗占有较大比重,为了在运能优化及节能之间找到平衡点,需对灵活编组列车牵引能耗进行分析,作为协调便捷性及经济性的参考依据。本研究通过分析历史运营数据,形成一定的能耗规律,采用多因子拟合的方法建立灵活编组列车能耗模型,并通过迭代法逐渐逼近不同编组列车实际能耗情况。     

城市轨道交通运输组织节能因素及方案研究

在城市轨道交通的运营阶段，不同的运输组织方案对列车牵引能耗有着重要影响。文章通过案例设计与模拟计算，分别就列车运行速度、停站时间和满载率等因素对于列车牵引能耗的影响进行分析，并在此基础上研究相应的节能方案。     

节能技术在城市轨道交通车辆牵引传动系统中的应用

牵引传动系统是城市轨道交通车辆的重要耗能系统,节能技术在牵引传动系统中的应用对于城市轨道交通未来的发展意义重大。通过结合城市轨道交通列车能耗仿真软件对车辆能耗构成进行分析,提出牵引传动系统的主要节能措施,并重点介绍碳化硅功率器件、永磁同步牵引传动、中高频大功率DC-DC辅助变流和DC600V直流供电等节能技术的现状和应用特点,以期为节能技术在城市轨道交通牵引传动系统中的应用提供参考和借鉴。     

应对潮汐客流的城市轨道交通列车节能和乘客节时运行图优化模型

为应对城市轨道交通客流潮汐现象中因客流断面与客流方向不均衡而引起的列车牵引能耗高和乘客等待时间长的问题,提出一种考虑大小交路和列车放空运行的列车节能和乘客节时运行图优化模型.先通过优化上、下行方向大小交路站站停载客列车和非站站停放空列车开行序列,设计满足实际运营环境的6项约束条件,实现列车总牵引能耗和乘客总等待时间的双...     

城市轨道交通列车牵引节能策略优化

对国内外列车牵引节能策略的研究成果进行综合梳理,总结近年来在牵引节能领域普遍认可的3种策略,并对其中2个应用效果显著的策略进行展开分析。通过利用列车制动再生能量转换为牵引能量供同一供电分区的其他列车使用,是较为普遍的节能措施,但由于各条城市轨道交通运营线路的基建设施情况复杂、列车运行图多为固定版本,故在实际应用中,节能效果有局限性。未来可以考虑基于智能感知技术对客流需求进行短时预测,根据客流预测计算生成满足需求的最优节能列车运行图,通过实时感知客流、动态调整运行图的运营模式,最大程度减少牵引能耗。     

基于动态客流的城市轨道交通列车牵引能耗分析

城市轨道交通客运量的不断增长使得能源消耗越来越大,在此背景下,从动态客流层面研究城市轨道交通列车牵引能耗对实现城市轨道交通可持续发展具有重要意义。首先建立一个基于动态客流的城市轨道交通列车牵引能耗算法流程,通过研究动态客流对列车牵引能耗的影响,初步得到动态客流和列车牵引能耗的耦合机理。以广州地铁某线路区段为例,利用城轨列车运行计算模拟实验系统进行算例分析,以动态客流为x变量,牵引时分为y变量,牵引能耗为z变量,并利用Matlab对570组模拟实验数据进行多项式拟合,并对动态客流进行灵敏度分析。分析结果表明,列车牵引能耗随着客流的增大呈线性增长关系。     

厦门地铁1号线优化运行图牵引节能效果分析

为降低厦门地铁1号线运营能耗成本,通过优化列车运行图适当降低地铁运营平峰、低峰期间的列车技术速度,在保证运营要求和服务质量的前提下实现车辆牵引能耗的减少,并对优化后实际产生的车辆牵引节能效果和对乘客服务的影响进行分析,可为降低车辆牵引能耗相关工作的开展提供借鉴和参考。     

考虑动态客流的城市轨道交通综合运营能耗精细化测算方法

考虑客流动态变化,提出了城市轨道交通综合运营能耗精细化测算方法.综合运营能耗主要包括列车牵引能耗、通风空调系统能耗和电扶梯能耗,以北京地铁8号线某区间为例,对其能耗进行精细化测算.测算结果显示,能耗分布特征与早晚高峰时段分布相符,验证了城市轨道交通综合能耗测算方法的准确性和可用性.     

一种基于策略梯度强化学习的列车智能控制方法

近年来,我国已初步建成巨大的城市轨道交通和高速铁路网络,逐步开始走向提升整体运营效率的新阶段。城市轨道交通系统的大规模和高密度运营,使得系统能耗急剧增长。现有的自动驾驶控制方法基于已有的模型,能够完成在正常场景下的自动驾驶。基于现有列车自动驾驶技术的控制原理和优秀司机的驾驶经验,提出一种列车智能控制方法,以减小列车的牵引能耗。首先,建立列车控制专家系统,能满足乘客舒适度要求;在此基础上,利用神经网络作为列车驾驶控制器,设计了一种基于策略的强化学习算法,优化神经网络的参数,以适应变化的运营场景。基于地铁现场运行数据仿真结果表明,该智能算法比现有算法具有更好地节能效果和准时性。     

城市轨道交通节能措施研究

城市轨道交通能耗大且逐年增长，节能降耗目标明确且潜力较大，降低能耗可以减少运营成本和碳排放，具有显著的经济效益和社会效益。文章在分析城市轨道交通能耗构成及其影响因素的基础上，介绍了供电节能、车站节能、线路规划节能、运输组织模式节能和车辆节能的主要措施，重点分析了非晶变压器、车辆轻量化、永磁牵引技术、驾驶控制策略等对车辆能耗影响较大的一些重要因素，指出了城市轨道交通节能的主要方向，供电侧采用非晶变压器提高电压转换效率，车站采用变频通风空调系统、节能照明器具和控制系统，车辆节能措施采用降低列车自重、永磁牵引技术、三电平辅变技术、高频辅变技术和车载变频热泵空调技术，运输组织采用合理的技术速度和节能驾驶策略。     

基于多目标仿真技术的牵引节能优化关键算法及应用研究

城市轨道交通供电系统中牵引供电能耗受列车运行策略、运行时刻表编制和线路断面设计等多种因素影响.利用多列车仿真技术开发了一套牵引能耗仿真分析模型和多车牵引供电模型,研究了单车驾驶策略和基于运行时刻表的多车协同牵引节能优化技术.基于合肥轨道交通1号线列车运行数据的仿真结果表明,该优化技术效益较为明显,综合节能效果可达5％.     

城市轨道交通列车节能运行模式的研究

能耗在城市轨道交通的运营成本中占据着很大的比重,节能已经成为日益关注的焦点问题。着重分析了实现列车节能运行的运行模式,提出了相应的节能运行优化算法。采用移动闭塞技术的列车控制系统是节能的有效途径。     

城市轨道交通降低运营成本刍议

因建设成本和运营成本较高,城市轨道交通运营企业入不敷出的现象较为普遍,大多依靠政府财政补贴维持运营.从工程建设和运营管理等方面,提出了一些城市轨道交通运营减亏措施,如缩小列车编组、提高列车满载率、减少列车牵引能耗、降低车辆维修成本、改革运营管理方法等,以期提高运营效益,减少企业亏损和政府财政补贴.     

基于Pareto多目标遗传算法的高峰时段多地铁列车节能优化

城市轨道交通列车在运行过程中会频繁地启动和制动,如何提高列车运行中电能的利用率、降低牵引能耗在城市轨道交通领域有着重要的意义。在高峰时间段运行时,由于客流量较大,单位时间发车数量较多,所以同一供电区间的相邻列车间重叠运行的时间较长,再生制动可利用能量很大。针对高峰时段多列车运行的特点,采用Pareto多目标遗传算法对高峰时段列车运行进行节能优化。通过合理优化列车在各站的停站时间来优化列车时刻表,最大效率地利用列车运行中再生制动能量。     

城市轨道交通车辆运行节能方法优化

根据牵引计算和节能优化控制策略,对城市轨道交通车辆的运行节能方法进行优化。基于上海地铁2号线的实际运行条件,应用优化算法对列车运行特性曲线和能耗进行计算,然后与实际测试数据进行对比分析。结果表明,列车采用两次制动的混合优化算法比采用一次制动的混合优化算法的节能效率要高。     

直线电机轮轨交通系统牵引能耗研究

直线电机轮轨交通系统牵引能耗高的缺点影响了这一新型城市轨道交通制式在我国的推广应用。本文研究了城市轨道交通系统能耗特征,介绍了国内外已运营直线电机轮轨交通系统的能耗状况,并对基于电机效率的牵引能耗对比研究、列车牵引能耗模拟比较研究、广州地铁4号线列车牵引能耗实测及模拟比较研究等多个直线电机轮轨交通系统牵引能耗研究成果和实测数据进行了比较分析。基于＂完成相同运输任务＂的比较原则,分别针对重庆地铁1号线地下线区段和高架线区段,进行了直线电机轮轨交通系统和旋转电机驱动轮轨交通系统的牵引能耗仿真计算。经综合比较研究,得出直线电机轮轨交通系统牵引能耗比旋转电机驱动轮轨交通系统高25%以上的结论。     

长大坡道区间牵引网上下行并联供电的探讨

针对城市轨道交通的长大坡道区间，利用列车势能与动能的转换，从节能和改善牵引网电压降指标的角度，提出在该牵引供电分区内的合适位置将上、下行线路牵引网并联供电的具体实施方案，同时提出实现配套多边联跳保护的设置方案，并对其安全性及节能效果进行分析。结果表明：利用列车势能与动能的转换，对于工程长期运营的综合节能效果较为显著，具有巨大的经济及社会效益。     

城市轨道交通节能线路设计研究

在城市轨道交通中,能耗主要包括牵引能耗和动力能耗两部分,影响牵引能耗的因素主要包括车型、车辆启动和制动方式、车辆最高速度、线路条件、季节因素等.通过数据调查和牵引计算模拟,分析站间距、敷设方式、平曲线半径、节能坡的坡度与坡长、节能坡与站台端部的距离、节能坡组合方式等因素对列车牵引能耗的影响,提出节能线路设计的一般原则,并对节能坡的节能效果进行分析.     

长大坡道区间牵引网上下行并联供电探讨

针对城市轨道交通的长大坡道区间,利用列车势能与动能的转换,从节能和改善牵引网电压降指标的角度,提出在该牵引供电分区内的合适位置将上下行线路牵引网并联供电的具体实施方案,同时提出实现配套多边联跳保护的设置方案,并对其安全性及节能效果进行分析。结果表明:利用列车势能与动能的转换,对于工程长期运营的综合节能效果较为显著,具有巨大的经济及社会效益。