地铁列车再生制动能量利用分析与时刻表优化方法研究

发布时间：2021-06-12 03:08

　　城市轨道交通站间距较短、列车启停多,能够频繁地利用再生制动能量,使得对再生制动能量利用方法的研究愈加迫切。既有研究存在能量利用率因素考虑不全和模型精确度较低的问题,基于大量仿真实验分析得出与再生能量利用相关的两项因素:前后车牵引制动重叠时间分布以及前后车距离,指出重叠时间与再生制动能量利用呈现非线性关系和前后车距离对再生制动能量利用的影响存在规律性。在此基础上,提出以多车协同运行总能耗最低为目标的列车时刻表优化模型,使用遗传算法求解。最后,以北京某地铁线为例验证了本文模型与算法的准确性和优化效果,发现使用该方法较现行时刻表,高峰小时与平峰小时能耗分别降低5.28%和5.42%,节能效果更佳。 

【文章来源】：铁道学报. 2020,42(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

重叠时间分布不同情形下列车再生制动能量利用功率图

本文计算再生制动能量利用时,不仅考虑重叠时间下两车机械功率的影响,同时也考虑了前后车距离的影响。当前后车距离增加时,由于电能传输损耗等原因,实际可利用到的再生制动能量小于根据前后车牵引制动功率计算得到的理想值。为体现前后车距离对再生制动能量利用率的影响,控制后车出发位置改变前后车距离,进行多次实验,得到前后车距离不同情况下列车再生制动能量利用功率的对比,见图2。图2中实线表示利用到的再生制动能量的功率,由上至下分别对应了前后车距离从1.7 km以0.4 km的间隔递增到5.3 km。此处的1.7 km是实验设计的信号系统下两车之间的最短距离,5.3 km是满足最低服务水平的发车间隔下的两车最长距离。由图2可知,在前车制动功率及后车牵引功率不变的前提下,随着前后车距离的增加,列车再生制动功率不断下降,使用到的再生制动能量也随之下降。基于这一情况,整理数据得到了前后车距离与再生制动利用率百分比的散点图,见图3。

前后车距离与再生制动利用率百分比关系图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3225822