一种城轨列车节能运行优化方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种城轨列车节能运行优化方法及系统，该方法包括：根据预设运行策略确定待调整的双向列车；根据双向列车的运行数据及限速信息确定双向列车中被调整列车的运行优化变量；基于粒子群算法对运行优化变量计算求解获取最优节能方式。本发明专利技术根据预设运行策略确定待调整的双向列车，以双车运行调整策略为核心，求解列车的运行优化变量，从而调整双向列车的运行曲线。在不改变列车运行图参数的前提下，获取最优节能方式。从而降低了其运行图编制受实际客流等因素的约束，扩大了可调空间，大大提高了节能效果。大大提高了节能效果。大大提高了节能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种城轨列车节能运行优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及列车节能控制
，具体涉及一种城轨列车节能运行优化方法及系统。

技术介绍

[0002]随着城市轨道交通的迅猛发展，系统能耗不断攀升，其中牵引供电子系统能耗占系统总能耗的50％左右。由于城轨列车运行站间距短，启停频繁，系统中存在可观的再生制动能量。因此提升再生制动能量的利用，可以有效降低牵引供电系统的能量输出，从而提升节能效果，对系统可持续发展具有重要意义。
[0003]目前，列车运行优化是一种最直接的再生制动能量利用方式，该方式通过增加线路上牵引列车与制动列车的重叠时间，进而增加列车间的能量交互。然而采用现有的列车运行优化方式对列车运行图进行平移优化时，其运行图编制受实际客流等因素的约束，故可调空间较小，节能效果受到限制。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中节能效果受限的缺陷，从而提供一种城轨列车节能运行优化方法及系统。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种城轨列车节能运行优化方法，包括：根据预设运行策略确定待调整的双向列车；根据双向列车的运行数据及限速信息确定双向列车中被调整列车的运行优化变量；基于粒子群算法对所述运行优化变量计算求解获取最优节能方式。
[0007]可选地，所述根据预设运行策略确定待调整的双向列车，包括：获取列车预设运行图及列车预设运行曲线参数；根据所述预设运行图及所述预设运行曲线参数进行运行曲线划分与编号，确定全线列车制动发生时序；遍历所述全线列车制动发生时序，确定待调整的双向列车。
[0008]可选地，所述遍历所述全线列车制动发生时序，确定待调整的双向列车，包括：根据全线列车制动发生时序，从初始编号搜索可调整的双向列车；当搜索到可调整的双向列车时，确定待调整的双向列车。
[0009]可选地，城轨列车节能运行优化方法还包括：当未搜索到可调整的双向列车时，更新列车预设运行图以及全线列车制动发生时序，重新执行根据所述预设运行图及所述预设运行曲线参数进行运行曲线划分与编号，确定全线列车制动发生时序的步骤。
[0010]可选地，所述根据双向列车的运行数据及限速信息确定双向列车中被调整列车的运行优化变量，包括：获取双向列车中被调整列车当前所处限速段速度、被调整列车下一限速段速度及被调整列车的运行状态；当所述当前所处限速段速度大于所述下一限速段速度，且被调整列车处于牵引状态时，确定牵引
‑
惰行转折速度及惰行
‑
制动速度为列车运行
优化变量；当所述当前所处限速段速度大于所述下一限速段速度，且被调整列车处于惰行状态时，确定牵引
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惰行转折速度、惰行
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二次牵引转折速度及惰行
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制动转折速度为列车运行优化变量；当所述当前所处限速段速度不大于所述下一限速段速度，且被调整列车处于牵引状态时，确定牵引
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惰行转折速度及惰行
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二次牵引转折速度为列车运行优化变量；当所述当前所处限速段速度不大于所述下一限速段速度，且被调整列车处于惰行状态时，确定牵引
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惰行转折速度、二次牵引
‑
惰行转折速度及惰行二次牵引转折速度为列车运行优化变量。
[0011]可选地，所述基于粒子群算法采用如下公式对列车运行优化变量计算求解获取最优节能方式：
[0012][0013]其中，s，v，t分别代表列车运行位移、速度及时间，u
t
，u
b
分别是牵引力与制动力系数，f
t
，f
b
，w，g分别代表列车运行中所受的牵引力、制动力、基本阻力与附加阻力，P
br1
/v是制动列车提供的再生制动能量，其单位为KN。
[0014]可选地，城轨列车节能运行优化方法还包括：建立多列车供电系统模型。
[0015]第二方面，本专利技术实施例提供一种城轨列车节能运行优化系统，包括：第一获取模块，用于根据预设运行策略确定待调整的双向列车；第二获取模块，用于根据双向列车的运行数据及限速信息确定双向列车中被调整列车的运行优化变量；处理模块，用于基于粒子群算法对所述运行优化变量计算求解获取最优节能方式。
[0016]第三方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本专利技术实施例第一方面所述的城轨列车节能运行优化方法。
[0017]第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本专利技术实施例第一方面所述的城轨列车节能运行优化方法。
[0018]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0019]本专利技术提供的一种城轨列车节能运行优化方法，包括：根据预设运行策略确定待调整的双向列车；根据双向列车的运行数据及限速信息确定双向列车中被调整列车的运行优化变量；基于粒子群算法对运行优化变量计算求解获取最优节能方式。本专利技术根据预设运行策略确定待调整的双向列车，以双车运行调整策略为核心，求解列车的运行优化变量，从而调整双向列车的运行曲线。在不改变列车运行图参数的前提下，获取最优节能方式。从而降低了其运行图编制受实际客流等因素的约束，扩大了可调空间，大大提高了节能效果。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术实施例中城轨列车节能运行优化方法的一个具体示例的流程图；
[0022]图2为本专利技术实施例中多列车供电系统模型图；
[0023]图3为本专利技术实施例中一个列车运行图；
[0024]图4为本专利技术实施例中站间一个运行曲线编号示意图；
[0025]图5为本专利技术实施例中多限速段下一个列车运行调整示意图；
[0026]图6为本专利技术实施例中多限速段下另一个列车运行调整示意图；
[0027]图7为本专利技术实施例中多限速段下另一个列车运行调整示意图；
[0028]图8为本专利技术实施例中多限速段下另一个列车运行调整示意图；
[0029]图9为本专利技术实施例中优化目标迭代次数图；
[0030]图10为本专利技术实施例中站间另一个运行曲线编号示意图；
[0031]图11为本专利技术实施例中另一个列车运行图；
[0032]图12为本专利技术实施例中一个列车制动发生时序图；
[0033]图13为本专利技术实施例中城轨列车节能运行优化系统的一个具体示例的原理框图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城轨列车节能运行优化方法，其特征在于，包括：根据预设运行策略确定待调整的双向列车；根据双向列车的运行数据及限速信息确定双向列车中被调整列车的运行优化变量；基于粒子群算法对所述运行优化变量计算求解获取最优节能方式。2.根据权利要求1所述的城轨列车节能运行优化方法，其特征在于，所述根据预设运行策略确定待调整的双向列车，包括：获取列车预设运行图及列车预设运行曲线参数；根据所述预设运行图及所述预设运行曲线参数进行运行曲线划分与编号，确定全线列车制动发生时序；遍历所述全线列车制动发生时序，确定待调整的双向列车。3.根据权利要求2所述的城轨列车节能运行优化方法，其特征在于，所述遍历所述全线列车制动发生时序，确定待调整的双向列车，包括：根据全线列车制动发生时序，从初始编号搜索可调整的双向列车；当搜索到可调整的双向列车时，确定待调整的双向列车。4.根据权利要求3所述的城轨列车节能运行优化方法，其特征在于，还包括：当未搜索到可调整的双向列车时，更新列车预设运行图以及全线列车制动发生时序，重新执行根据所述预设运行图及所述预设运行曲线参数进行运行曲线划分与编号，确定全线列车制动发生时序的步骤。5.根据权利要求1所述的城轨列车节能运行优化方法，其特征在于，所述根据双向列车的运行数据及限速信息确定双向列车中被调整列车的运行优化变量，包括：获取双向列车中被调整列车当前所处限速段速度、被调整列车下一限速段速度及被调整列车的运行状态；当所述当前所处限速段速度大于所述下一限速段速度，且被调整列车处于牵引状态时，确定牵引
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惰行转折速度及惰行
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制动速度为列车运行优化变量；当所述当前所处限速段速度大于所述下一限速段速度，且被调整列车处于惰行状态时，确定牵引
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惰行转折速度、惰行
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二次牵引转折速度及惰行
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制动转折速度为列车运行优化变量；当所述当前所处限速段速度不大于所述下一限速...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓波，沙栋磊，王超，宋从磊，宋美玉，林飞，杨中平，方晓春，刘宇嫣，
申请(专利权)人：国家高速列车青岛技术创新中心，
类型：发明
国别省市：