[發明專利]城市軌道交通綜合節能系統及基于該系統的綜合節能方法

有效

• 申請號: 201711288435.0
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108116455B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 包峰;王偉
• 申請（專利權）人: 交控科技股份有限公司
• 主分類號: B61L27/00
• 分類號: B61L27/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李相雨

1.一種城市軌道交通綜合節能系統，其特征在于，包括：

無線管理DCS、調度中心ATS、區域控制器ZC以及車載VOBC；其中，

所述無線管理DCS，用于實現所述調度中心ATS和區域控制器ZC與所述車載VOBC之間的無線通信；

所述調度中心ATS，基于不同時間段調節的柔性運行圖時刻表計算列車運營時刻和計劃時刻，將所述列車運營時刻和計劃時刻發送給所述車載VOBC，以及在所述車載VOBC的車載ATO控車進站停車后，通過所述車載ATO匯報的提前發車狀態來計算列車下一區間需執行的運行節能等級，將所述列車下一區間需執行的運行節能等級發送給所述車載VOBC；

所述區域控制器ZC，用于計算當前控制區域內進站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，在具有剩余能量時將剩余能量轉化為牽引時長進行分配并發送給其他列車的車載VOBC，以使所述其他列車的車載VOBC根據對應的牽引時長對原速度距離曲線進行調整，并按調整后的速度距離曲線運行；

所述車載VOBC，用于根據所述調度中心ATS或區域控制器ZC發送的信息采用相應的節能駕駛策略控制列車行駛；

其中，所述調度中心ATS，包括：

節能相關數據庫、時間段參數計算模塊、節能運行數據計算模塊和動態區間節能運行等級計算模塊；其中，

所述節能相關數據庫，包括：電子地圖數據模塊、列車行車數據模塊和調度運營數據模塊，其中，所述電子地圖數據模塊描述的是軌道線路信息，所述列車行車數據模塊包括列車在任一個站間運行時產生的列車運行數據，所述調度運營數據模塊包括不同客流時間段列車的調度運營數據信息；

所述時間段參數計算模塊，用于利用所述調度運營數據模塊計算柔性運行圖節能運行數據所需的參數；

所述節能運行數據計算模塊，用于利用所述計算柔性運行圖節能運行數據所需的參數、電子地圖數據模塊和列車行車數據模塊，通過歸一化、指標評價、校驗、迭代和繪制步驟來計算柔性運行圖所需的節能運行數據；

所述節能運行數據計算模塊，具體用于：

歸一化：將不同客流時間段參數按照時間的長短間隔進行歸一化處理，統一成可計算識別的標量；

指標評價：基于所述標量對各站停站時間和區間運行時間進行總體指標評價，考慮局部優化和整體優化，計算出一個總體的評價指標；

檢驗：將所述總體的評價指標與期望的總體評價指標進行比對，若達標，則不對各站停站時間和區間運行時間進行調整；若不達標，則重復執行迭代計算步驟直至迭代次數未超限且達標，或者若迭代次數超限后仍不達標，則循環執行降低期望的總體評價指標以及重復執行迭代計算步驟的過程直至迭代次數未超限且達標；

迭代計算：微量調整各站的停站時間和區間運行時間，回到指標評價步驟計算總體的評價指標；

繪制：在最終得到各站的停站時間和區間運行時間后，利用不同時間段的節能運行數據組合繪制形成全天候的柔性運行圖。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述調度中心ATS，還包括：

所述動態區間節能運行等級計算模塊，具體用于：

在車載ATO控車進站停車后，基于車載ATO匯報的提前發車狀態對列車剩余發車時間進行有效性檢查，若剩余發車時間小于或等于0，則確定出中間區間等級為區間默認運行等級，或者若剩余發車時間大于0，則確定出當前剩余站停時間，并確定出中間區間等級為所述當前剩余站停時間相應的區間運行節能等級，其中，所述當前剩余站停時間相應的區間運行節能等級包括高速節能、中速節能和低速節能三種；

根據列車車型及編組來進行中間區間等級的校驗，若校驗通過則將中間區間等級作為列車下一區間需執行的運行節能等級，若校驗失敗則將區間默認運行等級作為列車下一區間需執行的運行節能等級。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述區域控制器ZC，包括：

剩余能量計算模塊，用于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，計算剩余能量；

能量優化分配模塊，用于根據計算得到的剩余電能，對每個非制動列車所分配能量進行優化；

列車控制模塊，用于將優化后的剩余能量轉化為牽引時長分配給供電區段內非制動列車。