多車協(xié)同優(yōu)化操縱理論及其應(yīng)用研究.pdf

1、在我國西北煤炭產(chǎn)區(qū),從坑口到集裝站或坑口電廠的運(yùn)輸線路極其復(fù)雜(坡道長坡度大100‰),傳統(tǒng)鐵路難以適應(yīng),公路運(yùn)輸成本高且污染嚴(yán)重。為此,科技部設(shè)立了“十一五”國家科技支撐計(jì)劃重大專項(xiàng),研究適應(yīng)復(fù)雜線路且節(jié)能環(huán)保的新型軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)。
　　 以惰行為主要節(jié)能手段且僅針對單車的傳統(tǒng)列車優(yōu)化操縱理論已經(jīng)無法適應(yīng)如此復(fù)雜的線路,而且,高度復(fù)雜的線路更加不利于列車的安全追蹤。為此,研究以再生制動及多車協(xié)同節(jié)能為主要技術(shù)手段且滿足列

2、車安全追蹤約束的列車優(yōu)化操縱理論與方法具有理論意義和應(yīng)用價值。
　　 本文以“十一五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目為背景,研究基于再生制動且滿足列車安全追蹤約束的多車協(xié)同列車優(yōu)化操縱理論與方法,并依托試驗(yàn)線開展應(yīng)用研究。主要工作如下:
　　 第一,研究了復(fù)雜線路條件下基于再生制動的單車優(yōu)化操縱問題。
　　 針對幾種典型復(fù)雜線路,給出了相應(yīng)的基于再生制動的單車節(jié)能優(yōu)化操縱方法；基于再生能被完全利用的假設(shè),給出了滿足時間約束

3、的列車再生效率的下界,同時給出了典型復(fù)雜線路條件下基于再生制動的單車節(jié)能優(yōu)化操縱方法的更節(jié)能的理論證明。
　　 針對幾種典型復(fù)雜線路,以節(jié)約能源和時間為目標(biāo),得到了基于再生制動的單車多目標(biāo)最優(yōu)操縱方法。
　　 第二,研究了復(fù)雜線路條件下基于再生制動的多車協(xié)同優(yōu)化操縱問題。
　　 分析了幾種典型復(fù)雜線路條件下再生能被完全利用的可行性,為研究基于再生制動的多車協(xié)同優(yōu)化操縱方法奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
　　 研究了滿足

4、安全約束的多車多目標(biāo)節(jié)能調(diào)度指揮方法,建立了列車柔性運(yùn)行時間約束模型,在此基礎(chǔ)上,得到了滿足柔性時間及安全約束的多車協(xié)同優(yōu)化操縱算法。
　　 第三,以試驗(yàn)線為背景研制了多車協(xié)同優(yōu)化操縱系統(tǒng)并完成了測試驗(yàn)證。
　　 根據(jù)試驗(yàn)線的需求,研制了相應(yīng)的多車協(xié)同優(yōu)化操縱系統(tǒng)；根據(jù)試驗(yàn)線的數(shù)據(jù),建立了列車等效能耗的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上,以試驗(yàn)線為背景開展了應(yīng)用研究,結(jié)果表明,復(fù)雜線路條件下,基于再生制動且滿足柔性時間和安全約束的多車