[發明專利]一種城市軌道交通節能優化方法及系統

有效

• 申請號: 201410525025.3
• 申請日: 2014-10-08
• 公開（公告）號: CN104260759A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 孫緒彬;董海榮;蔡虎;侯曉偉;張夢揚
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張雪梅

1.一種城市軌道交通節能優化方法，其特征在于，該方法的步驟包括

S1、區域控制器根據當前控制區域內列車制動時間內的再生制動能量與同供電區段內其他列車該時段內計劃運行所需能量的差值，計算富余能量；

S2、若富余能量小于等于零時，則無需調整同供電區段內其他列車速度距離曲線，若富余能量大于零時，則區域控制器對富余能量進行分配執行步驟S3；

S3、同區段內其他列車根據所分配的富余能量計算惰行時間，并按照此惰行時間運行；

S4、區域控制器判斷未來T時間內是否有列車制動，如有，則重復步驟S1至S4，若無，則執行當前運行方案。

2.根據權利要求1所述的一種城市軌道交通節能優化方法，其特征在于，當前制動列車的制動時間內，同供電區段內的其他列車以惰行-加速-惰行的運行方式吸收當前制動列車的制動能量。

3.根據權利要求2所述的一種城市軌道交通節能優化方法，其特征在于，

所述同供電區段內的其他列車的運行速度調整時間與當前制動列車的惰行制動時間相同；

所述同供電區段內的其他列車在相同時間內得運行距離不變。

4.根據權利要求3所述的一種城市軌道交通節能優化方法，其特征在于，在時間和距離的約束條件下，以總的富余電能P_r(t)不變，每個非制動列車所分配的富余能量P_ri(t)較原運行方案所節省的能耗之和最大為第一優化目標；以總的富余電能P_r(t)不變，每個非制動列車的最佳惰行時間為第二優化目標，對每個非制動列車所分配的富余能量P_ri(t)進行優化。

5.根據權利要求1所述的一種城市軌道交通節能優化方法，其特征在于，所述區域控制器對富余能量分配的步驟包括

S21、同供電區域內的其它列車T_j判斷當前時刻是否為該列車第一次惰行的時間t_a，若是，則列車開始惰行，執行步驟S22，若否，則重復當前步驟；

S22、同供電區域內的其它列車T_j判斷當前時刻是否為當前制動列車的制動開始時間，若是，則根據分配牽引功率P_r(t)牽引列車，并執行步驟S23，若否，則重復當前步驟；

S23、同供電區域內的其它列車T_j判斷當前時刻是否為當前制動列車制動結束時間，若是，則轉入惰行模式，并執行步驟S24，若否，則重復當前步驟；

S24、同供電區域內的其它列車T_j判斷其在原速度距離曲線x位置處的當前速度V_r(x)是否恢復為原速度距離曲線x位置處的速度V(x)，若是，則轉入原速度距離曲線方式運行，若否，則重復當前步驟。

6.一種城市軌道交通節能優化系統，其特征在于，該系統包括

富余能計算模塊，用于根據再生制動能量與同供電區段內其他列車計劃運行所需能量的關系計算富余能量；

能量優化分配單元，根據計算得到的富余電能，對每個非制動列車所分配的富余能量P_ri(t)進行優化，并將優化后的富余能量P_ri(t)分配給供電區段內非制動列車；

列車控制模塊，用于根據能量優化分配單元所分配的電能，對原速度距離曲線進行調整，并按新的速度距離曲線運行。

7.根據權利要求6所述的一種城市軌道交通節能優化系統，其特征在于，所述能量優化分配單元包括

總能耗優化模塊，用于以總的富余電能P_r(t)不變，每個非制動列車所分配的富余能量P_ri(t)較原運行方案所節省的能耗之和最大為第一優化目標對每個非制動列車所分配的富余能量P_ri(t)進行優化；

惰行時間優化模塊，用于以總的富余電能P_r(t)不變，每個非制動列車的最佳惰行時間為第二優化目標，對每個非制動列車所分配的富余能量P_ri(t)進行優化。

8.根據權利要求6所述的一種城市軌道交通節能優化系統，其特征在于，該系統進一步包括線路基礎數據庫，用于存儲區域控制器管轄范圍內所有線路信息及特征。

9.根據權利要求8所述的一種城市軌道交通節能優化系統其特征在于，該系統進一步包括通信單元，用于列車與能量優化分配模塊進行實時通信。