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。     

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。     

基于粒子群优化算法的地铁列车节能运行研究

在建立地铁列车运行物理模型的基础上,采用粒子群优化算法搜寻列车区间运行的惰行点位置,优化列车区间运行时间及运行能耗。基于南京地铁2号线实际线路模型,利用粒子群优化算法求解定时节能策略中列车区间运行惰行点位置,计算区间运行时间、能耗及回馈能量。结果显示,区间运行时间增加5.5%,列车运行能耗相应降低18.73%。     

基于改进DE的城轨列车节能速度曲线研究

采用改进交叉策略的差分进化（DE,Differential Evolution）算法,研究城轨列车节能优化的速度曲线生成。该算法以起点到目标停车点的距离和工况状态值作为个体基因,基于改进交叉策略,结合工况转换原则,对变异后的个体基因进行有效化处理。建立末速度、停车位置误差、运行时间和牵引能耗的评价模型,在满足安全运行和舒适度要求下生成最优列车自动运行（ATO,Automatic Train Operation）速度曲线。经数据仿真测试,牵引能耗为28.8 kw·h。生成的速度曲线,在准时到达的前提下,具有较好的节能效果,对城市轨道交通的列车节能优化运行研究具有一定的参考价值。     

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。     

考虑电力牵引链路非线性损耗的列车节能驾驶方法

针对列车节能驾驶问题,以牵引变电站输出能量最小为目标,研究运行操纵策略。分析列车运行能量与功率流关系,结合实测数据和电路理论建立牵引链路非线性损耗模型。考虑线路限速、坡道和准点时间约束,构建节能最优控制模型。采用极大值原理进行分析,得出列车运行时间对应的伴随变量为恒定常数。在此基础上,设计一种满足列车正点运行条件的动态规划算法。选取实际运行线路,验证模型和算法的有效性。结果表明,变电站电能最小化模型会改变列车节能驾驶策略,在部分运行区段小功率电制动工况取代惰行工况以减小牵引链路损耗。相比轮周机械能最小化优化结果,电能最小化策略可节能约8%。     

城市轨道交通列车定时节能优化方法研究

针对城市轨道交通启停频繁的运行特点,从降低牵引能耗的角度出发,应用"四阶段"最优运行策略,得到各个阶段牵引能耗的计算公式。以牵引距离为自变量,将运行距离和线路条件等作为约束条件,设计了单列车站间牵引能耗计算方法。在此基础上,以牵引能耗值和运行时间误差的权重和作为目标函数,采用遗传算法进行优化,得到最优的牵引距离,从而得到各个阶段的运行距离,达到定时节能的目的。通过限制最大加速度值达到同时降低牵引能耗值和提高乘客舒适度的目的。通过算例在MATLAB软件中进行仿真分析,与实测值相比,定时节能优化情况下可节能22.45%;兼顾舒适度情况下,可节能21.99%。从仿真图可以看出,优化结果减少了工况转换次数,曲线更平滑。     

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。     

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.     

基于混合碳化硅器件的城市轨道交通车辆牵引节能研究

以碳化硅为代表的新一代半导体器件在城市轨道交通车辆中的应用对车辆牵引电传动系统技术的发展意义重大。将混合碳化硅器件应用于城市轨道交通车辆牵引系统中,能极大地发挥碳化硅器件高温、高频和低损耗的特点,提高车辆牵引系统效率,实现牵引系统的节能降耗目标。与硅功率器件的电机损耗相对比,混合碳化硅功率器件的电机损耗可降低4%;通过更换功率器件、配套新型牵引控制单元,以及采用新的PWM(脉冲宽度调制)控制算法,降低了功率器件的开关损耗和导通损耗。在此基础上,优化了碳化硅功率器件的控制算法,以抑制电流谐波、降低电机损耗。软件仿真和装车测试结果验证了该混合碳化硅器件在车辆牵引系统中的节能效果。     

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。     

ATO列车惰行模式节能应用研究

在借鉴国内外研究成果的基础上,在国内运营线路上对ATO(列车自动运行系统)惰行控制进行实际测试,得到ATO列车在运营时刻表下惰行模式的实际节能效果。结果表明:在列车运行过程中,采用惰行模式可以有效降低列车的能耗,达到节能减排的目的;并结合线路运营情况,对ATO列车惰行模式运营进行ATS(列车自动监控系统)时刻表优化和到发站操作流程的优化,可降低节能模式对运营服务的影响。     

洛阳地铁运营节能措施研究

目前城市轨道交通系统能耗较大,带来了巨大的运营成本和经济压力。研究洛阳地铁列车运行控制、通风空调、动力照明等系统节能措施,为地铁运营节约能耗、降低成本提供改进意见,也为后续线路建设及设备选型提供参考。     

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。     

城市轨道交通列车紧急自牵引方案研究

目前,城市轨道交通列车的行驶完全依赖于外部电力供应,这就限制了断电情况下列车移动的灵活性.提出了基于车载储能装置的运营列车在外部供电瘫痪的紧急情况下的自行牵引移车方案,并对系统架构、储能装置的设计及列车运行工况等进行了分析.该方案可极大地提高列车移动的灵活性,将会在紧急救援中发挥积极作用.随着储能技术、电力电子技术日益成熟及其成本的降低,自牵引技术将会在列车上逐步得到实际应用.     

基于节能的地铁列车时刻表优化

合理的列车时刻表,可调节在线列车启动、制动情况,增加再生制动能量被启动列车吸收利用效率,减少其在制动电阻上的消耗。结合四列车理想模型,采用粒子群算法调节列车停站时间,优化列车运行时刻表以达到节能的目的。停站时间修正量为5 s和10 s两种情况。仿真结果显示理想模型中变电站能耗降低、列车总能耗降低、列车总回馈能量上升,制动电阻能耗降低。在此基础上,利用粒子群算法优化南京地铁2号线时刻表,结果表明变电站能耗减少5%,节能效果明显,算法有效。     

基于节能和面向旅客服务的列车编组方案研究

从城市客流出行特征分析入手,探讨了城市轨道交通在不同运营时期列车编组方案的可能性和存在的问题.提出了近期采用最大编组一半的小编组列车、远期采用可解列和连挂的灵活编组方案,以提供满足不同时期以及每日不同时段的运能要求和高水平运营服务.通过对列车不同满载率情况下列车牵引耗能的初步定量分析,以及对其他相关技术问题进行了分析后,认为在平峰时段采用小编组运营将有效减小运营支出和显著提高服务水平.     

基于免疫退火遗传算法的城市轨道交通列车节能运行策略

为降低城市轨道交通列车站间运行能耗,提出了一种基于免疫退火遗传算法(IAGA)的列车节能运行策略.在区间运行时间固定的情况下,该策略能实现列车能耗的最小化.IAGA算法通过免疫补充和建立疫苗库缩短算法收敛时间,并借助退火机制避免算法提前进入早熟状态.求解模型以寻找列车站间运行工况转换点为约束,牵引能耗最小为目标,建立列...