發(fā)布時間：2022-01-02 00:23

　　近年來,城市軌道交通因其安全、舒適、高效、環(huán)保等特點得到迅速發(fā)展,如何降低地鐵列車的牽引能耗成為研究重點。城市軌道交通系統(tǒng)結構復雜,列車控制系統(tǒng)需要滿足多個目標,且列車運行過程中極易受到不同程度的外界擾動,同時多列車運行環(huán)境下各單列車的運行能耗存在相互影響。本文針對上述難題,在保證列車運行安全、準點、舒適、精準停車的約束條件下,提出了一種單列車節(jié)能運行策略在線優(yōu)化方法和一種基于再生制動能的雙列車節(jié)能運行策略協(xié)同優(yōu)化方法。具體工作內容如下:1.為保證列車滿足運行安全、準點、精準停車的約束條件,設計了多目標速度調整模型,包括結合實際信號控制系統(tǒng)的超速防護模型、基于剩余時間分配算法的準點速度調整模型和基于啟發(fā)式學習調整策略的精準停車模型。實驗結果表明,在該模型的約束下,列車運行安全性、準點性、停車精度均能滿足要求。2.針對列車能耗離線優(yōu)化算法不能對實際擾動進行在線響應的問題,以在線計算方式的城軌列車運行策略為研究對象,提出了單列車節(jié)能運行策略在線優(yōu)化算法,該算法不需要目標速度曲線,根據列車實際運行狀態(tài)信息,包括速度、位置、運行時間、限速信息等,結合多目標速度調整模型對列車運行能耗進行實時的在... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 單列車運行能耗優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.2 多列車運行能耗優(yōu)化研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文研究內容與章節(jié)安排
        1.3.1 本論文主要研究內容
        1.3.2 本論文章節(jié)安排
第2章 城軌列車運行控制及計算基礎
    2.1 城市軌道交通列車控制系統(tǒng)
        2.1.1 CBTC系統(tǒng)列車運行控制
        2.1.2 列車自動防護基本原理
    2.2 列車運行模型描述
        2.2.1 列車動力學分析
        2.2.2 牽引能耗模型
        2.2.3 停車精度評估模型
        2.2.4 舒適度評估模型
        2.2.5 準時性評估模型
    2.3 城市軌道交通列車的再生制動
    2.4 本章小結
第3章 多目標速度調整模型
    3.1 超速防護模型
        3.1.1 緊急制動包絡線
        3.1.2 緊急制動觸發(fā)曲線
        3.1.3 全常用制動觸發(fā)曲線
    3.2 準點速度調整模型
        3.2.1 剩余時間分配算法
        3.2.2 速度調整保證準點
    3.3 精準停車模型
        3.3.1 停車曲線
        3.3.2 停車制動率在線調整
    3.4 本章小結
第4章 單列車節(jié)能運行策略在線優(yōu)化
    4.1 深度Q學習算法
        4.1.1 算法原理
        4.1.2 Q網絡的更新
        4.1.3 算法流程
    4.2 單列車能耗優(yōu)化模型求解
        4.2.1 列車運行狀態(tài)、動作定義
        4.2.2 動作調整
        4.2.3 節(jié)能策略設計
    4.3 實驗結果及分析
        4.3.1 列車參數(shù)及線路數(shù)據
        4.3.2 節(jié)能效果分析
        4.3.3 不同計劃運行時間下的有效性
        4.3.4 運行途中調整到站時間
    4.4 本章小結
第5章 固定時刻表下的雙列車節(jié)能運行策略協(xié)同優(yōu)化
    5.1 基于再生制動的雙列車能耗模型
    5.2 雙列車能耗模型協(xié)同優(yōu)化求解
        5.2.1 列車運行狀態(tài)、動作定義
        5.2.2 動作調整
        5.2.3 節(jié)能策略設計
    5.3 實驗結果分析
        5.3.1 列車A先于列車B發(fā)車
        5.3.2 列車B先于列車A發(fā)車
    5.4 本章小結
總結與展望
    總結
    展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]列車制動技術發(fā)展趨勢探討[J]. 吳萌嶺,馬天和,田春,楊俊,陳茂林.  中國鐵道科學. 2019(01)
[2]列車再生制動對電能質量影響及其應對策略[J]. 史耀政.  中國高新科技. 2018(20)
[3]CTCS-3級列控系統(tǒng)ATP超速防護曲線的仿真[J]. 胡曉娟,陳鐵,邸建紅.  科技通報. 2018(05)
[4]CBTC系統(tǒng)中區(qū)域控制器與聯(lián)鎖的協(xié)作[J]. 劉小龍,蔡榮富,廖靜.  電子技術. 2017(12)
[5]再生制動能量回饋系統(tǒng)的能量回饋效率影響因素分析[J]. 何禮光,何海華.  城市軌道交通研究. 2017(06)
[6]城軌列車多目標優(yōu)化控制算法研究與仿真[J]. 孟建軍,裴明高,武福,韋騰舟,郝帥.  系統(tǒng)仿真學報. 2017(03)
[7]考慮汽車懸架動撓度的模糊PID控制[J]. 么鳴濤,曹鋒,闕瑞義,李軍,陳赟,韓乃莉,張復琳.  北京理工大學學報. 2016(09)
[8]相對速度模式下的列車自動防護（ATP）緊急制動安全模型分析[J]. 黃蘇蘇,王芃,鄭偉.  城市軌道交通研究. 2015(04)
[9]再生制動能量吸收逆變系統(tǒng)設計及應用[J]. 方漢學,胡桂苓.  城市軌道交通研究. 2015(02)
[10]地鐵列車追蹤運行的節(jié)能控制與分析[J]. 唐海川,王青元,馮曉云.  鐵道學報. 2015(01)

博士論文
[1]CBTC系統(tǒng)列車運行仿真與優(yōu)化策略[D]. 陳榮武.西南交通大學 2011

碩士論文
[1]基于自適應動態(tài)規(guī)劃的ATO優(yōu)化研究[D]. 熊仲夏.北京交通大學 2017
[2]城市軌道交通列車運行能耗優(yōu)化及仿真[D]. 胡鵬.西南交通大學 2013
[3]磁懸浮列車速度控制與自動駕駛系統(tǒng)研究[D]. 王洪坡.中國人民解放軍國防科學技術大學 2002



本文編號：3563101