城軌列車節(jié)能運行控制與優(yōu)化方法

目錄

第1章城軌系統(tǒng)的發(fā)展及其能耗分析1

1.1城軌系統(tǒng)的發(fā)展1

1.2城軌系統(tǒng)的能耗分布4

1.3降低列車牽引能耗的關(guān)鍵問題6

1.4本書章節(jié)安排7

參考文獻8

第2章城軌列車運行過程與能耗的關(guān)系分析10

2.1城軌列車運行過程分析10

2.1.1列車運行圖編制10

2.1.2列車站間駕駛11

2.1.3列車運行調(diào)整14

2.2城軌列車運行過程與能耗的關(guān)系15

2.2.1列車站間駕駛策略與能耗的關(guān)系16

2.2.2列車運行圖與列車牽引能耗的關(guān)系18

2.2.3調(diào)度控制一體化節(jié)能運行方法19

參考文獻21

第3章列車節(jié)能駕駛控制22

3.1文獻回顧22

3.2列車節(jié)能駕駛問題描述及模型建立25

3.2.1問題描述25

3.2.2模型建立25

3.3列車節(jié)能駕駛工況及其轉(zhuǎn)換序列27

3.3.1列車節(jié)能駕駛工況分析27

3.3.2列車節(jié)能駕駛工況轉(zhuǎn)換序列30

3.4列車節(jié)能駕駛策略求解33

3.4.1基于Pareto尋優(yōu)的節(jié)能駕駛策略求解33

3.4.2基于強化學習的節(jié)能駕駛策略求解38

3.5本章小結(jié)48

參考文獻49

第4章單車運行時分一體化節(jié)能優(yōu)化54

4.1文獻回顧54

4.2多站間運行時分優(yōu)化分配方法55

4.2.1問題描述55

4.2.2模型建立56

4.2.3模型求解及算法的最優(yōu)性證明57

4.2.4算例分析61

4.3基于鄰車信息的列車運行時分優(yōu)化方法 62

4.3.1問題描述62

4.3.2模型建立63

4.3.3模型求解65

4.3.4算例分析68

4.4本章小結(jié)72

參考文獻73

第5章列車運行圖一體化節(jié)能優(yōu)化74

5.1文獻回顧74

5.2列車運行圖節(jié)能優(yōu)化方法75

5.2.1問題描述75

5.2.2城軌列車運行圖基本模型75

5.2.3不考慮再生制動的列車運行圖模型77

5.2.4模型求解79

5.2.5算例分析80

5.3面向再生能利用的列車運行圖優(yōu)化方法84

5.3.1模型建立84

5.3.2算法設(shè)計85

5.3.3算法分析88

5.4列車運行圖多目標優(yōu)化問題91

5.4.1問題描述91

5.4.2數(shù)學模型94

5.4.3解決方案102

5.4.4數(shù)值實例107

5.5本章小結(jié)114

參考文獻115

第6章系統(tǒng)能耗評估仿真平臺118

6.1引言118

6.1.1問題描述118

6.1.2研究現(xiàn)狀118

6.2城軌直流牽引供電系統(tǒng)建模119

6.2.1直流牽引供電系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)119

6.2.2牽引變電所模型119

6.2.3列車模型120

6.2.4輸電網(wǎng)模型121

6.2.5潮流解析121

6.3系統(tǒng)能耗評估仿真平臺124

6.3.1能耗仿真平臺結(jié)構(gòu)124

6.3.2能耗分布計算124

6.4能耗分析評估案例125

6.4.1仿真界面及時刻表結(jié)果圖片125

6.4.2北京地鐵亦莊線能耗仿真結(jié)果126

6.5本章小結(jié)130

參考文獻130

第7章北京地鐵節(jié)能駕駛示范應用132

7.1北京地鐵亦莊線ATO節(jié)能駕駛132

7.1.1地鐵列車ATO系統(tǒng)的控制原理132

7.1.2單車運行控制與能耗評價指標133

7.1.3單車節(jié)能優(yōu)化在實際ATO系統(tǒng)中的應用135

7.2北京地鐵亦莊線節(jié)能曲線調(diào)用141

7.2.1列車節(jié)能運行曲線調(diào)用判據(jù)141

7.2.2ATS系統(tǒng)升級143

7.2.3ATO系統(tǒng)升級147

7.2.4北京地鐵亦莊線節(jié)能運行曲線的調(diào)用測試148

7.3本章小結(jié)152

第8章總結(jié)與展望153

8.1總結(jié)153

8.2展望154

參考文獻154

附錄A北京地鐵亦莊線數(shù)據(jù)155