基于Radau伪谱法的储能式有轨电车速度优化控制

优化有轨电车运行状态是一种简单、可靠、有效降低有轨电车能耗的方法。鉴于有轨电车站间红绿灯对其运行状态的影响，以及通过优化有轨电车的速度轨迹使其在不停车的前提下顺畅通过交叉口等仍缺少研究的现状，以储能式有轨电车为研究对象，建立了基于场景的环境模型和列车运动学模型。以有轨电车在行驶过程中的总能耗为优化目标，根据其出站时和到站时的状态以及红绿灯的配时信息建立模型约束，采用Radau伪谱法优化有轨电车的速度轨迹，实现行驶过程中的总能耗最小。仿真验证表明，该算法能使有轨电车平顺地通过信号交叉口，避免因在红灯时间窗到达停车线造成的急加速、急减速等行为，总能耗减少了23.45%。