[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（設計）人: 孫幫成;楊欣;王洪偉
• 申請（專利權）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: 北京安哲思知識產權代理事務所(普通合伙) 11699
• 代理人: 蒲志鳳;邱麗超

本發(fā)明公開了一種降低運行能耗的列車運行圖優(yōu)化方法，屬于城市軌道交通運行圖優(yōu)化技術領域。所述方法具體如下：確定再生制動和機械制動的速度分界點v_min；計算列車牽引和再生制動的重疊時間O(h,x)；計算再生制動能利用率α；計算列車i在區(qū)間(n,n+1)內消耗的電能計算列車i在區(qū)間(n,n+1)內利用的再生制動能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。本發(fā)明所述方法能夠用來優(yōu)化列車運行圖，提高再生制動能的利用率，減少總運行能耗。

技術領域

本發(fā)明涉及一種降低運行能耗的列車運行圖優(yōu)化方法，具體涉及一種提高再生制動能利用率的城市軌道交通列車運行圖優(yōu)化方法，屬于城市軌道交通運行圖優(yōu)化技術領域。

背景技術

近年來，城市軌道交通快速發(fā)展，為乘客提供了快捷、舒適的服務，但是隨著網絡規(guī)模的擴大，運營里程增加，運營能耗增長迅速，運營成本大幅提升。提高再生制動能的利用率，是降低運行能耗的有效手段。其中，通過優(yōu)化列車運行圖，實現再生制動能的實時利用，是目前成本最低、操作最為簡便的方法。

現階段，有關列車運行圖優(yōu)化的研究在理論上已經有一定的積累。大多數關于降低運行能耗的研究，沒有詳細分析列車的運行過程，認為列車在制動階段全部采用再生制動方式。導致優(yōu)化結果與實際情況存在一定的偏差，不能準確反映城市軌道交通系統(tǒng)的能耗和成本的節(jié)約情況。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種降低運行能耗的列車運行圖優(yōu)化方法，具體為一種提高再生制動能利用率的城市軌道列車運行圖優(yōu)化方法。所述方法用來優(yōu)化列車運行圖，降低運行能耗和運營成本。

本發(fā)明的目的由以下技術方案實現：

一種城市軌道交通列車運行圖優(yōu)化方法，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；

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生，根據地鐵運營最近一個月的歷史數據，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)；

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

當列車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，列車牽引和制動的重疊時間O₁(h,x)分為四種情況：列車i的牽引階段已結束，列車i+1尚未開始再生制動階段；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；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；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束；

當列車i制動，列車i+1牽引時，兩車同時位于(n,n+1)這個區(qū)間，列車牽引和制動的重疊時間O₂(h,x)分為四種情況：列車i+1的牽引階段已結束，列車i尚未開始再生制動階段；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；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；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束；