救援后线路运营恢复的节能运行优化研究

发布时间：2017-08-23 18:41

  本文关键词：救援后线路运营恢复的节能运行优化研究

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【摘要】：近几十年来,我国的经济取得了高速发展,我国的城市轨道交通系统在建设、运营等方面也获得了巨大的成就,但同时城市轨道交通系统也面临着其他交通方式的竞争和节能减排的多重压力。城市轨道交通相比其他交通方式,具有运量大、速度快、综合效益高等许多优点,它逐步成为解决城市交通拥堵的重要手段之一。近几年来,我国的城市轨道交通网络不断的完善、网络规模也不断在扩大,在城市轨道交通整个大系统中,轨道交通列车运行产生了巨大的能源损耗,在整个系统中占据了较大的比重,这直接导致了轨道交通企业经营成本的增加,也影响了相关企业的外部环境。除此以外,轨道交通故障发生后的应急处置涉及范围广、信息量大,配合度高、反应迅速,对管理水平和应急能力提出了极高的要求。同时由于轨道交通在城市客运交通系统中承担高运量骨干运输的重要功能定位,在城市轨道交通故障发生情况下如何快速、准确地实施故障处置、实行列车救援、缓解故障对系统的影响、快速恢复系统正常运行并维持事件持续期间的运营安全,以尽可能地将突发事件损失降低到最低限度并在恢复正常运营后实现线路的节能运行优化已城市轨道交通应急管理领域亟待解决的重大问题。本文主要包括七个部分:第一章首先分析了国内外列车节能操作优化的研究现状,提出了本篇论文的结构框架和研究内容;第二章将晚点进行不同程度的划分,从列车故障救援与线路恢复这个层面分析了列车救援的效率及行车组织模式优化过程;第三章分析了线路恢复运行过程中受力情况,从线路设施和运营组织模式两个方面对列车能耗进行了分析;第四章根据列车追踪原理,建立分析了列车的追踪模型,分析了列车工况转化原则,从节能、节时、定时节能三个方面对列车能耗影响进行了分析;第五章根据追踪模型,进行了遗传算法设计和MATLAB仿真优化,验证了节能的效果;第六章在前五章基础上分析了本篇论文的能耗影响因素,从节能技术和节能保障政策两个方面提出了措施建议;第七章对本篇论文进行了总结。本篇论文从线路恢复过程中的组织优化和列车追踪运行过程中的操纵控制两个层面建立了减少能耗的各种优化模型,分析设计了列车牵引算法并进行了仿真优化,希望达到城市轨道交通运输企业节约能耗、降低成本的目的,也有利于企业落实国家节能减排的可持续发展理念。同时本篇论文对地铁运营部门快速处置列车救援应急事件、制定恢复过程中的运营调度方案具有借鉴意义。
【关键词】：城市轨道交通 列车救援 节能操纵 列车追踪
【学位授予单位】：上海工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F572.6
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 绪论13-25
• 1.1 研究背景及意义13-16
• 1.1.1 轨道交通列车故障现状14-15
• 1.1.2 轨道交通列车能耗现状15-16
• 1.2 列车节能操纵国内外研究现状16-19
• 1.2.1 列车节能境外研究现状17-18
• 1.2.2 列车节能国内研究现状18-19
• 1.3 论文研究内容和结构框架19-22
• 1.3.1 列车故障救援组织与优化19-20
• 1.3.2 轨道交通牵引能耗优化20-22
• 1.4 创新点22-23
• 1.5 技术路线23-24
• 1.6 本章小结24-25
• 第二章 列车故障救援与线路恢复组织与优化25-45
• 2.1 故障程度划分与调整25-26
• 2.2 列车故障救援概述26-34
• 2.2.1 救援恢复应急体系26-28
• 2.2.2 列车故障救援过程分析28-31
• 2.2.3 列车故障救援基本原则31-32
• 2.2.4 列车故障救援行车组织模式32-33
• 2.2.5 地铁列车故障救援组织优化模型33-34
• 2.3 影响地铁列车故障救援效率分析34-42
• 2.3.1 上海地铁16号线故障救援实证分析34-41
• 2.3.2 提高地铁列车故障救援效率的措施分析41-42
• 2.4 线路恢复组织与优化42-44
• 2.5 本章小结44-45
• 第三章 线路恢复后列车追踪运行的过程分析45-55
• 3.1 列车运行过程中的力学问题分析45-46
• 3.2 列车运行时牵引力的分析与计算46-48
• 3.2.1 牵引力的形成46-47
• 3.2.2 列车牵引力的计算47-48
• 3.3 列车运行时阻力的分析与计算48-52
• 3.3.1 列车基本阻力的分析与计算49
• 3.3.2 列车附加阻力的分析与计算49-51
• 3.3.3 列车阻力计算51-52
• 3.4 列车制动力的分析52-53
• 3.5 列车运行过程中的能耗影响因素分析53-54
• 3.5.1 线路基础设施对能耗的影响53-54
• 3.5.2 列车的运营组织模式对能耗的影响54
• 3.6 本章小结54-55
• 第四章 列车追踪运行过程中的节能操纵研究55-69
• 4.1 列车追踪运行的原理55-58
• 4.1.1 列车定位的功能和方法55-56
• 4.1.2 列车追踪的安全距离56
• 4.1.3 区间追踪间隔56-57
• 4.1.4 车站追踪间隔57-58
• 4.2 列车运行过程中的状态分析58-63
• 4.2.1 列车的运行状态分析58-59
• 4.2.2 列车运行状态的转化59-62
• 4.2.3 列车节能操纵的原则62-63
• 4.3 节时、节能、定时模式对追踪过程中能耗的影响63-64
• 4.4 列车追踪过程中节能运行的措施研究64-65
• 4.5 列车追踪运行的仿真模型及算法研究65-67
• 4.5.1 列车节能操纵仿真系统65-66
• 4.5.2 列车运行距离、时间、速度的设置66-67
• 4.5.3 列车节能操纵的目标函数67
• 4.6 本章小结67-69
• 第五章 节能算法设计与仿真分析69-88
• 5.1 遗传算法的简述69-73
• 5.1.1 编码操作70-71
• 5.1.2 遗传算子71-72
• 5.1.3 计算适应度函数72-73
• 5.1.4 遗传算法求解节能操纵问题的优点和不足73
• 5.2 仿真计算的基础数据73-77
• 5.2.1 地铁线路数据73-75
• 5.2.2 机车车辆数据75-77
• 5.3 列车追踪仿真结果分析77-86
• 5.3.1 MATLAB仿真77-78
• 5.3.2 列车追踪间隔仿真分析78-79
• 5.3.3 列车追踪运行能耗仿真79-86
• 5.4 本章小结86-88
• 第六章 城市轨道交通能耗影响因素及节能措施分析88-92
• 6.1 轨道交通牵引能耗影响因素88
• 6.2 轨道交通牵引节能技术措施研究88-90
• 6.2.1 设计节能坡减小线路能耗88-89
• 6.2.2 减小牵引供电系统能耗89
• 6.2.3 选择合理的运行模式降低能耗89-90
• 6.3 轨道交通系统节能保障措施研究90-91
• 6.3.1 实行节能优先战略，，促进技术升级90
• 6.3.2 完善科学的节能管理模式90-91
• 6.4 本章小结91-92
• 第七章 结论与展望92-94
• 7.1 结论92-93
• 7.2 预期学术成果及应用价值93
• 7.3 展望93-94
• 参考文献94-98
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果98-99
• 致谢99-100

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本文编号：726669