面向節(jié)能的地鐵運(yùn)行圖案例庫的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地鐵成為現(xiàn)代城市居民的一種重要出行工具，具有運(yùn)量大、速度快、準(zhǔn)點(diǎn)率高和占地面積小等特點(diǎn)，能有效緩解城市交通壓力。但是由于地鐵的運(yùn)量大，其運(yùn)營能耗也大，給企業(yè)帶來了巨大的成本和能源壓力。因此分析地鐵線路的能耗影響因素，研究地鐵的節(jié)能技術(shù)就成為亟待解決的課題。
　　本課題組十年來與地鐵企業(yè)的合作研究發(fā)現(xiàn)，對于既定的地鐵線路，配置同樣的硬件設(shè)施，給定同樣的外部條件，當(dāng)采用不同的運(yùn)行圖運(yùn)營時(shí)，能耗的最小值與最大值的差接

2、近2.3％。即，對于地鐵的某一外部狀況，存在一個(gè)“能耗最低”的“最優(yōu)運(yùn)行圖”。而用本課題組研發(fā)的Tsim軌道交通電氣仿真系統(tǒng)計(jì)算出一個(gè)最優(yōu)運(yùn)行圖，實(shí)驗(yàn)室需要35-120小時(shí)。這樣的計(jì)算速度無法滿足地鐵的實(shí)時(shí)需求。因此，在新發(fā)外部條件下，如何快速有效地得到“能耗最低”的“最優(yōu)運(yùn)行圖”是本文研究的主要目標(biāo)。
　　本文采用案例推理技術(shù)，基于城市地鐵執(zhí)行給定運(yùn)行圖的實(shí)測能耗數(shù)據(jù)，及同樣外部條件下，應(yīng)用Tsim軌道交通電氣仿真系統(tǒng)及其他可行

3、運(yùn)行圖計(jì)算出的實(shí)驗(yàn)?zāi)芎臄?shù)據(jù)，創(chuàng)新性地構(gòu)建了面向節(jié)能的地鐵運(yùn)行圖案例庫。該案例庫中的每一個(gè)案例，都由三元組:（地鐵運(yùn)營的外部條件，該外部條件下能耗最低的運(yùn)行圖，最低的能耗值）組成。本文歸納分析了地鐵的運(yùn)行狀況和影響地鐵運(yùn)行能耗的因素，采用框架法對運(yùn)行圖案例進(jìn)行表示，并設(shè)計(jì)了案例庫的多層索引結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。提出了一種可變權(quán)值綜合確定法，確定案例屬性的權(quán)重值。針對案例中屬性的量綱和數(shù)量級差異較大的問題，提出了一種改進(jìn)的變權(quán)值最近鄰法。該方法

4、將案例屬性值按照線性函數(shù)法進(jìn)行了歸一化處理。
　　研發(fā)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行圖案例庫原型系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體架構(gòu)和主要功能。在原型系統(tǒng)中，結(jié)合地鐵運(yùn)行的實(shí)測數(shù)據(jù)和Tsim系統(tǒng)的仿真數(shù)據(jù)，對本文提出的權(quán)重計(jì)算方法和改進(jìn)的變權(quán)值最近鄰法進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。
　　計(jì)算結(jié)果表明，改進(jìn)的變權(quán)值最近鄰法與最近鄰法、變權(quán)值最近鄰法相比，檢索結(jié)果的查準(zhǔn)率和查全率均更高，檢索時(shí)間相比仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)得到最優(yōu)運(yùn)行圖的時(shí)間，縮短到了原先的1.4‰-2.2‰。經(jīng)與地