列车运行操纵优化问题的研究
发布时间：2021-03-08 08:07
近年来,我国高速铁路事业发展迅速,运营里程和规模不断扩大,与此同时,对于列车运行过程的安全性、节能性、准点性等特性有了更高的要求,因此,对列车运行过程和优化运行操纵方案进行研究,是有重要意义的。针对列车运行过程优化问题,论文在借鉴现有研究成果的基础上,对列车运行操纵方案进行优化,使得列车在满足安全要求的基础上,能耗、准点、停靠精确和舒适度多项指标都能够实现较优的改善。列车运行过程是复杂且非线性的,传统的优化方法难以取得较好的效果,智能优化算法为优化问题提供了良好的解决思路,可以去探索该类算法在列车运行优化问题上的应用,故本文将智能优化算法引入列车运行操纵方案的优化之中。论文研究内容主要从以下几个方面开展。首先,根据已有机械能理论及列车牵引计算理论,建立列车运行单质点模型,之后考虑列车长度的影响对模型进行改进,使模型更符合实际列车运行情况。明确需要优化的各项性能指标及约束条件,总结列车运行操纵优化的问题模型。随后,选择参数少、易于实现的两类群体智能优化算法,萤火虫算法和布谷鸟搜索算法与问题进行结合,根据算例仿真效果,融合了萤火虫算法收敛速度快、局部搜索能力强和布谷鸟搜索算法搜索范围广、不...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２列车运行速度曲线示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｒａｉｎ?ｒｕｎｎｉｎｇ?ｓｐｅｅｄ?ｃｕｒ＼；ｅ??
全程运行下来，不同的列车运行操纵方案也就呈现着不同的运行结果。??根据运行需求来定义，可以将列车运行操纵方案分为最快方案、最经济方案、??综合优化方案［２５】。图２－３简单的表示了三种方案，示意图中的横坐标表示列车的??运行距离，纵坐标表示列车的运行速度，所有方案假设的运行起始点和终点相同。??ａ??速度??运行距离??图２－３三种运行操纵方案示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ??９??
传统的牵引计算相关的研究采用单质点列车模型，将线路上的列车看作是一??个运动的质点，忽略其列车尺寸，在进行受力分析时，所有作用力都作用于该单??个质点之上，运行过程中的模型示意图如图３－１所示。?????Ｇ??图３－１列车单质点模型??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?Ｔｒａｉｎ?ｓｉｎｇｌｅ－ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｍｏｄｅｌ??列车在运行过程中受到的外力，全部作用于该单个质点上，这些外力包括牵??引力、制动力、阻力、重力以及线路对车的支持力等，根据力学相关理论，这些??作用力的合力决定了列车是做何种运动，是影响列车运动的基本因素。其中，牵??引力和制动力来源于列车自身的牵引传动系统，由驾驶员进行相应的操控，？阻力??一方面是来自于列车车体运动时所受到的空气阻力和线路上的基本阻力，另一方??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]厦门地铁1号线优化运行图牵引节能效果分析[J]. 魏荣华. 现代城市轨道交通. 2018(11)
[2]高速列车多区间节能操纵优化研究[J]. 麻存瑞,毛保华,柏赟,王敏,李佳杰,杨彦强. 交通运输系统工程与信息. 2018(05)
[3]2017年交通运输行业发展统计公报[J]. 中国物流与采购. 2018(11)
[4]高速铁路中的牵引供电系统及接触网供电系统研究[J]. 李昂. 中国设备工程. 2017(13)
[5]轨道交通车辆新材料应用前景分析[J]. 王德鹏,余黎明. 新材料产业. 2017(02)
[6]浅谈动车组牵引计算[J]. 陆阳,贾冰. 铁道机车车辆. 2016(03)
[7]重载列车多目标优化操纵研究[J]. 王新培. 现代计算机(专业版). 2016(14)
[8]城市轨道交通线路中列车节能优化研究[J]. 王智鹏,罗霞. 计算机工程. 2015(06)
[9]地铁列车追踪运行的节能控制与分析[J]. 唐海川,王青元,冯晓云. 铁道学报. 2015(01)
[10]动车组的运用与能耗之间的关系分析[J]. 田永洙. 现代制造技术与装备. 2014(03)
博士论文
[1]多目标列车运行过程优化及控制策略研究[D]. 余进.西南交通大学 2009
[2]列车运行过程仿真及优化研究[D]. 石红国.西南交通大学 2006
硕士论文
[1]自动驾驶列车的节能优化在线算法研究[D]. 冯唐松.北京交通大学 2018
[2]基于离散萤火虫算法的高速列车运行调整问题研究[D]. 段少楠.北京交通大学 2018
[3]基于二次速度曲线优化的高速列车节能操纵策略研究[D]. 宋文婷.北京交通大学 2016
[4]高速动车组牵引动力单元配置研究[D]. 叶洋.西南交通大学 2015
[5]高速动车组节能运行操纵策略研究[D]. 张琼洁.华东交通大学 2014
[6]基于GSO算法的列车运行节能操纵优化研究[D]. 熊超彬.西南交通大学 2014
[7]分段式多目标城市轨道交通列车运行优化算法研究[D]. 郭晨阳.西南交通大学 2014
[8]高速动车组牵引计算仿真系统设计与开发[D]. 何桥.西南交通大学 2013
[9]城市轨道列车牵引计算仿真系统的设计与实现[D]. 杨光.兰州交通大学 2013
本文编号：3070719
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２列车运行速度曲线示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｒａｉｎ?ｒｕｎｎｉｎｇ?ｓｐｅｅｄ?ｃｕｒ＼；ｅ??
全程运行下来，不同的列车运行操纵方案也就呈现着不同的运行结果。??根据运行需求来定义，可以将列车运行操纵方案分为最快方案、最经济方案、??综合优化方案［２５】。图２－３简单的表示了三种方案，示意图中的横坐标表示列车的??运行距离，纵坐标表示列车的运行速度，所有方案假设的运行起始点和终点相同。??ａ??速度??运行距离??图２－３三种运行操纵方案示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ??９??
传统的牵引计算相关的研究采用单质点列车模型，将线路上的列车看作是一??个运动的质点，忽略其列车尺寸，在进行受力分析时，所有作用力都作用于该单??个质点之上，运行过程中的模型示意图如图３－１所示。?????Ｇ??图３－１列车单质点模型??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?Ｔｒａｉｎ?ｓｉｎｇｌｅ－ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｍｏｄｅｌ??列车在运行过程中受到的外力，全部作用于该单个质点上，这些外力包括牵??引力、制动力、阻力、重力以及线路对车的支持力等，根据力学相关理论，这些??作用力的合力决定了列车是做何种运动，是影响列车运动的基本因素。其中，牵??引力和制动力来源于列车自身的牵引传动系统，由驾驶员进行相应的操控，？阻力??一方面是来自于列车车体运动时所受到的空气阻力和线路上的基本阻力，另一方??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]厦门地铁1号线优化运行图牵引节能效果分析[J]. 魏荣华. 现代城市轨道交通. 2018(11)
[2]高速列车多区间节能操纵优化研究[J]. 麻存瑞,毛保华,柏赟,王敏,李佳杰,杨彦强. 交通运输系统工程与信息. 2018(05)
[3]2017年交通运输行业发展统计公报[J]. 中国物流与采购. 2018(11)
[4]高速铁路中的牵引供电系统及接触网供电系统研究[J]. 李昂. 中国设备工程. 2017(13)
[5]轨道交通车辆新材料应用前景分析[J]. 王德鹏,余黎明. 新材料产业. 2017(02)
[6]浅谈动车组牵引计算[J]. 陆阳,贾冰. 铁道机车车辆. 2016(03)
[7]重载列车多目标优化操纵研究[J]. 王新培. 现代计算机(专业版). 2016(14)
[8]城市轨道交通线路中列车节能优化研究[J]. 王智鹏,罗霞. 计算机工程. 2015(06)
[9]地铁列车追踪运行的节能控制与分析[J]. 唐海川,王青元,冯晓云. 铁道学报. 2015(01)
[10]动车组的运用与能耗之间的关系分析[J]. 田永洙. 现代制造技术与装备. 2014(03)
博士论文
[1]多目标列车运行过程优化及控制策略研究[D]. 余进.西南交通大学 2009
[2]列车运行过程仿真及优化研究[D]. 石红国.西南交通大学 2006
硕士论文
[1]自动驾驶列车的节能优化在线算法研究[D]. 冯唐松.北京交通大学 2018
[2]基于离散萤火虫算法的高速列车运行调整问题研究[D]. 段少楠.北京交通大学 2018
[3]基于二次速度曲线优化的高速列车节能操纵策略研究[D]. 宋文婷.北京交通大学 2016
[4]高速动车组牵引动力单元配置研究[D]. 叶洋.西南交通大学 2015
[5]高速动车组节能运行操纵策略研究[D]. 张琼洁.华东交通大学 2014
[6]基于GSO算法的列车运行节能操纵优化研究[D]. 熊超彬.西南交通大学 2014
[7]分段式多目标城市轨道交通列车运行优化算法研究[D]. 郭晨阳.西南交通大学 2014
[8]高速动车组牵引计算仿真系统设计与开发[D]. 何桥.西南交通大学 2013
[9]城市轨道列车牵引计算仿真系统的设计与实现[D]. 杨光.兰州交通大学 2013
本文编号：3070719
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