基于苏州轨道交通运行的节能优化控制研究
发布时间：2021-08-05 12:30
随着苏州轨道交通线网的快速建设、运营以及行车密度的不断增大,每年的耗电量逐年骤增,是城市的用电大户。如何在城市轨道交通整体规划、建设以及运营中尽量减少各种设备能耗,在满足客运需要的基础上,选择合理的设备类型,提出系统节能运行模式,将对城市轨道交通节能产生重大意义。轨道交通供电系统为城市轨道交通各类设备设施提供电能,例如列车牵引、动力照明、通风空调、环境与设备监控系统（BAS）、防灾报警系统（FAS）、信号系统、通信系统、车站售检票系统等均以消耗电能为主,是典型的城市工业用电大户。其中列车牵引和通风空调所占能耗比例较高,是电力消耗的主要方面。以往对通风空调方面的研究较多,研究成果已经较为全面,而牵引供电方面尚处于研究初期,可探索空间较大。本论文以苏州轨道交通为背景,针对牵引供电系统来做节能优化控制研究。城市轨道交通列车在牵引和巡航工况时需要消耗电能,在惰行工况时不消耗电能,在制动工况时产生电能,制动时产生电能可以回馈至接触网或给附近其他列车使用。通常情况下,列车运行图的站停时间和区间运行时间都不是刚性的,具有一定的弹性空间,优化运行图参数是实现节能运行的基本前提。本文针对城市轨道交通站间...
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－４苏州轨道交通１号线历年月度总能耗??从能耗的用途方面来看，主要用于以下几个方面：列车牵引供电、列车通风空??调、消防报警设施、电梯及扶梯、车站区间等地的照明、给排水设备设施等，具体??如图所示
造性的引入了庞特利亚金的极大值原理，有效的解决了列车在线性条件下的运行优??化，成为了列车节能优化控制的奠基人之一［Ｕ。２０世纪七八十年代，南澳大学的相??关研宄人员在前人的基础上又有／突破性的进展。他们自主建立了列车新式能耗??模型，即机械式能耗模型，以运行列车的牵引力和制动力作为控制变量，结合曰本??研究员的极大值原理求解节能优化的模型，首次提出了列车的驾驶工况最优顺序阶??段，分别为“最大牵引－巡航－惰行－最人制动”。如图［－５所示。??４￣￣＼——ｊ－?Ｉ￣￣?Ｖ－．??图１－５列车运行工况??从二十世纪九十年代开始，有ＨＩ外的研究人员开始将列个：节能控制点额纯理论??观点与生产实际相结合，分別研宄／轨道区间有限速的情况、轨道区间为坡道的??情况＇?轨道区间既有限速又Ｗ坡道等情况Ｋ的列乍节能控制模型，并找寻最优??的列车工况转换节点。??在二十世纪九十年代之前，国外研宄人员普遍采用数学解析法来进行问题求解，??该方法需使用大量的数学公式，且所获得的计算结果通常较为理论化，对线路的各??项参数要求相对严格，与生产实际结合不够紧密。之后随着计算机的普遍使用，越??来越多的研究基于计算机的多次迭代方式来找寻最优解。??九十年代后，国内各个城市的轨道交通如雨后春笋般开始建设和运营，许多国??５??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁列车运行节能优化决策研究[J]. 何佳敏,何莉媛,何丽武. 科技展望. 2017(01)
[2]城市轨道交通2014年度统计分析报告[J]. 城市轨道交通. 2015(02)
[3]地铁列车基于惰行控制的节能优化运行研究[J]. 黄舰,曲健伟. 机车电传动. 2015(03)
[4]基于改进粒子群优化算法的鲁棒性列车运行图编制方法[J]. 赵宏涛,苗义烽,王涛,张琦. 中国铁道科学. 2013(03)
[5]地铁发车间隔对列车再生制动功率吸收的影响[J]. 曾之煜,王玉松. 电气化铁道. 2012(05)
[6]城市轨道交通列车牵引能耗分析[J]. 刘鹏,田琼. 山东科学. 2012(03)
[7]城市轨道交通能耗影响因素及测算研究[J]. 袁宏伟,孔令洋. 都市快轨交通. 2012(02)
[8]基于逆变回馈的地铁再生制动能量吸收的研究[J]. 陈勇,刘承志,郑宁,庄岩,曹景雷. 电气化铁道. 2011(03)
[9]定时约束下城市轨道列车节能牵引算法的研究[J]. 师蔚,张舟云,方宇. 计算机应用与软件. 2010(10)
[10]城市轨道车辆电阻制动能量回收试验系统研究[J]. 方宇,陈晓丽,宋瑞刚,尧辉明,杨俭. 铁道机车车辆. 2010(02)
博士论文
[1]城市轨道交通多列车运行节能优化控制[D]. 唐海川.西南交通大学 2015
[2]城市轨道交通系统能耗影响因素的量化分析[D]. 王玉明.北京交通大学 2011
[3]城市轨道交通再生制动能量利用技术研究[D]. 许爱国.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]基于粒子群算法的城市轨道交通列车节能优化研究[D]. 李玲玉.北京交通大学 2016
[2]城轨列车速度曲线影响因素分析及其节能优化[D]. 蔡虎.北京交通大学 2016
[3]基于再生制动的地铁列车时刻表优化模型与算法研究[D]. 赵乐.北京交通大学 2014
[4]采用遗传算法优化地铁多区间速度曲线和停站时间实现牵引节能的仿真研究[D]. 王勇博.南京理工大学 2013
[5]城市轨道交通再生制动能量利用技术研究[D]. 张秋瑞.北京交通大学 2012
本文编号：3323753
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－４苏州轨道交通１号线历年月度总能耗??从能耗的用途方面来看，主要用于以下几个方面：列车牵引供电、列车通风空??调、消防报警设施、电梯及扶梯、车站区间等地的照明、给排水设备设施等，具体??如图所示
造性的引入了庞特利亚金的极大值原理，有效的解决了列车在线性条件下的运行优??化，成为了列车节能优化控制的奠基人之一［Ｕ。２０世纪七八十年代，南澳大学的相??关研宄人员在前人的基础上又有／突破性的进展。他们自主建立了列车新式能耗??模型，即机械式能耗模型，以运行列车的牵引力和制动力作为控制变量，结合曰本??研究员的极大值原理求解节能优化的模型，首次提出了列车的驾驶工况最优顺序阶??段，分别为“最大牵引－巡航－惰行－最人制动”。如图［－５所示。??４￣￣＼——ｊ－?Ｉ￣￣?Ｖ－．??图１－５列车运行工况??从二十世纪九十年代开始，有ＨＩ外的研究人员开始将列个：节能控制点额纯理论??观点与生产实际相结合，分別研宄／轨道区间有限速的情况、轨道区间为坡道的??情况＇?轨道区间既有限速又Ｗ坡道等情况Ｋ的列乍节能控制模型，并找寻最优??的列车工况转换节点。??在二十世纪九十年代之前，国外研宄人员普遍采用数学解析法来进行问题求解，??该方法需使用大量的数学公式，且所获得的计算结果通常较为理论化，对线路的各??项参数要求相对严格，与生产实际结合不够紧密。之后随着计算机的普遍使用，越??来越多的研究基于计算机的多次迭代方式来找寻最优解。??九十年代后，国内各个城市的轨道交通如雨后春笋般开始建设和运营，许多国??５??
???州朱运运ｓｍｓ削系ｓｉｓａ?削系统应屮??ｒ￣￣??＼７??＾???＾Ｆ５！￣??＾?Ｉ－｜￡？Ｍ？ｍ?ｆｔＢ！?Ｓ?？ｂｆｃ??Ｉ］－??丄?￣?￣?Ｔ?￣?＾?Ｉ?￣?￣１???ｔＵ＇?；－？：＞ｉｔｆｆ．ｌｔ（＞（?｜」｜：：１?丨ＶｉＴ?｜?１?丨ｊｆｆｉｔｌｉＨ：＇?‘．．?Ｃ：?Ｖ?．??＾７??Ｉ???第ｆｉｆ??ｓ?苏州招ｆｔ与ｆｆＳ??厂＿?￣￣ｒ￣?￣￣ｉ??图１－６研究方法及技术线路??１．５本章小结??本章节介绍／苏州轨道交通的现状和发展规划以及随着行车密度增大和新线??不断接入，能耗逐年倍增的严峻现实，因此城市轨道交通实行节能控制势在必行。??通过阅读国内外文献，ｆ解了列车节能优化控制的现状和措施，提出了几种再生制??动能源的回馈利用方式，并根据苏州轨道交通目前的实际情况，选取通过优化运行??图参数实现再生制动能源利用的方式。??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁列车运行节能优化决策研究[J]. 何佳敏,何莉媛,何丽武. 科技展望. 2017(01)
[2]城市轨道交通2014年度统计分析报告[J]. 城市轨道交通. 2015(02)
[3]地铁列车基于惰行控制的节能优化运行研究[J]. 黄舰,曲健伟. 机车电传动. 2015(03)
[4]基于改进粒子群优化算法的鲁棒性列车运行图编制方法[J]. 赵宏涛,苗义烽,王涛,张琦. 中国铁道科学. 2013(03)
[5]地铁发车间隔对列车再生制动功率吸收的影响[J]. 曾之煜,王玉松. 电气化铁道. 2012(05)
[6]城市轨道交通列车牵引能耗分析[J]. 刘鹏,田琼. 山东科学. 2012(03)
[7]城市轨道交通能耗影响因素及测算研究[J]. 袁宏伟,孔令洋. 都市快轨交通. 2012(02)
[8]基于逆变回馈的地铁再生制动能量吸收的研究[J]. 陈勇,刘承志,郑宁,庄岩,曹景雷. 电气化铁道. 2011(03)
[9]定时约束下城市轨道列车节能牵引算法的研究[J]. 师蔚,张舟云,方宇. 计算机应用与软件. 2010(10)
[10]城市轨道车辆电阻制动能量回收试验系统研究[J]. 方宇,陈晓丽,宋瑞刚,尧辉明,杨俭. 铁道机车车辆. 2010(02)
博士论文
[1]城市轨道交通多列车运行节能优化控制[D]. 唐海川.西南交通大学 2015
[2]城市轨道交通系统能耗影响因素的量化分析[D]. 王玉明.北京交通大学 2011
[3]城市轨道交通再生制动能量利用技术研究[D]. 许爱国.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]基于粒子群算法的城市轨道交通列车节能优化研究[D]. 李玲玉.北京交通大学 2016
[2]城轨列车速度曲线影响因素分析及其节能优化[D]. 蔡虎.北京交通大学 2016
[3]基于再生制动的地铁列车时刻表优化模型与算法研究[D]. 赵乐.北京交通大学 2014
[4]采用遗传算法优化地铁多区间速度曲线和停站时间实现牵引节能的仿真研究[D]. 王勇博.南京理工大学 2013
[5]城市轨道交通再生制动能量利用技术研究[D]. 张秋瑞.北京交通大学 2012
本文编号：3323753
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