[發(fā)明專利]一種降低運行能耗的列車運行圖優(yōu)化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810076618.4
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108725519A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫幫成;楊欣;王洪偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中車工業(yè)研究院有限公司
• 主分類號: B61L27/00
• 分類號: B61L27/00;B61L27/04;B60L7/10
• 代理公司: 北京安哲思知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11699
• 代理人: 蒲志鳳;邱麗超

1.一種城市軌道交通列車運行圖優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法步驟如下：

步驟1，確定再生制動和機械制動的速度分界點v_min；

步驟2，計算列車牽引和再生制動的重疊時間O(h,x)；

步驟3，計算再生制動能利用率α；

步驟4，計算列車i在區(qū)間(n,n+1)內(nèi)消耗的電能

步驟5，計算列車i在區(qū)間(n,n+1)內(nèi)利用的再生制動能

步驟6，計算列車在運行過程中消耗的總能量E(h,x)，得到帶有約束的全線所有列車總運行能耗的模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市軌道交通列車運行圖優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟1中速度分界點確定方法如下：

列車在區(qū)間運行過程中分為三個階段：牽引、惰行和制動，列車在制動階段首先使用再生制動方式，速度較低時使用機械制動方式，機械制動階段無再生制動能產(chǎn)生，根據(jù)地鐵運營的歷史數(shù)據(jù)，確定再生制動和機械制動的速度分界點v_min。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種城市軌道交通列車運行圖優(yōu)化方法，其特征在于，所述歷史數(shù)據(jù)為最近一個月的地鐵運營數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市軌道交通列車運行圖優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟2中重疊時間O(h,x)計算方法如下：

根據(jù)列車運行特征，確定列車的到發(fā)時刻與停站時間、發(fā)車間隔和區(qū)間運行時間的關(guān)系；

當(dāng)列車i牽引，列車i+1制動時，列車i位于(n,n+1)這個區(qū)間，列車i+1位于(n-1,n)這個區(qū)間，計算列車牽引和制動的重疊時間O₁(h,x)；

當(dāng)列車i制動，列車i+1牽引時，兩車同時位于(n,n+1)這個區(qū)間，計算列車牽引和制動的重疊時間O₂(h,x)；

當(dāng)列車i牽引，列車i+1制動時，兩車位于不同的區(qū)間，當(dāng)兩列車在同一個供電區(qū)段并且n≠1時，λ(n-1,n)的值取1；當(dāng)兩列車在不同的供電區(qū)段時，λ(n-1,n)的值取0；

線路上所有列車牽引和制動的重疊時間包括O₁(h,x)和O₂(h,x)之和；

其中，i表示列車索引，即i＝1,2,…,I；I為列車數(shù)量；n表示車站索引，即n＝1,2,…,N；N為車站數(shù)量；x_n為n站的停站時間；t_n為區(qū)間(n,n+1)的運行時間；h為發(fā)車間隔；為列車i離開車站n的時刻；為列車i到達車站n的時刻。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種城市軌道交通列車運行圖優(yōu)化方法，其特征在于，所述列車牽引和制動的重疊時間O₁(h,x)分為四種情況：第一種，列車i的牽引階段已結(jié)束，列車i+1尚未開始再生制動階段；第二種，列車i處于牽引階段，列車i+1處于再生制動階段，且列車i開始牽引的時刻早于列車i+1開始再生制動的時刻；第三種，列車i處于牽引階段，列車i+1處于再生制動階段，且列車i開始牽引的時刻晚于列車i+1開始再生制動的時刻；第四種，列車i的牽引階段尚未開始，列車i+1的再生制動階段已結(jié)束；則有：

其中，為區(qū)間(n,n+1)的加速時間；為區(qū)間(n-1,n)的制動時間；b為機械制動階段的加速度。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種城市軌道交通列車運行圖優(yōu)化方法，其特征在于，所述列車牽引和制動的重疊時間O₂(h,x)分為四種情況：第一種，列車i+1的牽引階段已結(jié)束，列車i尚未開始再生制動階段；第二種，列車i+1處于牽引階段，列車i處于再生制動階段，且列車i+1開始牽引的時刻早于列車i開始制動的時刻；第三種，列車i+1處于牽引階段，列車i處于制動階段，且列車i+1開始牽引的時刻晚于列車i開始再生制動的時刻；第四種，列車i+1的牽引階段尚未開始，列車i的再生制動階段已結(jié)束；則有：

其中，為區(qū)間(n,n+1)的加速時間；為區(qū)間(n,n+1)的制動時間；b為機械制動階段的加速度。