【技术实现步骤摘要】
一种基于弹性调整策略的高速列车动态追踪运行优化方法
[0001]本专利技术涉及高速列车运行控制
，尤其涉及一种基于弹性调整策略的高速列车动态追踪运行优化方法。
技术介绍
[0002]近年来，我国高速铁路快速发展，形成了世界范围内最大的运营网络。依托其运量大、运距远、速度快和全天候等优势，高速铁路逐渐成为公众中长距离出行的首选交通方式。但是，随着路网密度越来越大，列车运行环境愈加复杂，客运需求日益增长，列车运行效率亟待提高。在我国人口密集铁路沿线，以京沪高铁为例也基本达到了运能饱和，已经启动京沪二线的建设论证工作；欧盟Shift2Rail项目进展报告指出，预期到2050年欧洲高速铁路客运需求将会增加50％。伴随着客运量的增加，铁路运输部门已经成为我国国民经济中能源消耗最大的单位之一，与此同时乘客对准点率、舒适度等出行体验提出了更高的要求。因此，在加快高速铁路建设的同时，进一步提升现有高速铁路运输能力和运营质量是当前面临的主要问题之一。
[0003]在追踪运行过程中，列车追踪间隔受前后列车的运行速度、控制策略影响动...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于弹性调整策略的高速列车动态追踪运行优化方法，其特征在于，包括：采集列车追踪静态信息，该列车追踪静态信息包括列车基本参数、线路参数以及前行列车运行计划和初始的区间运行策略；在追踪列车出发前，建立追踪间隔弹性调整机制，根据所述追踪间隔弹性调整机制和所述列车追踪静态信息建立追踪运行多目标优化模型；利用静态人群搜索算法获取列车最优发车间隔；采集前行列车的实时运行状态信息和临时限速信息；在追踪列车根据最优发车间隔出发后，基于所述前行列车的实时运行状态信息和临时限速信息采用动态人群搜索算法求解所述追踪运行多目标优化模型，经过迭代寻优获得列车在剩余区间动态最优的追踪运行策略，控制列车运行，直至列车到达终点站。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的在追踪列车出发前，建立追踪间隔弹性调整机制，包括：以追踪列车实际追踪间隔为评估对象，建立追踪间隔弹性调整机制，包括建立最优追踪间隔模型、追踪状态评估模型和列车弹性调整策略；追踪列车与前行列车的最优追踪间隔的计算如下：其中，ξ为最优间隔因子；为追踪列车与前行列车的最小安全追踪间隔，计算过程如下：其中，为司机反应时间内追踪列车运行距离；为追踪列车当前运行速度下的常用制动距离；为安全防护距离；为列车长度；为列车i
‑
1的紧急制动距离；追踪状态评估模型的计算过程如下：其中，前后车的实际追踪间隔，计算过程如下：其中，为列车i的实际运行位置；为列车i
‑
1的实际运行位置。结合前行列车在下一时刻的运行工况，列车弹性调整策略为追踪列车提供下一时刻的控制命令，具体包括：当Q
i
∈(1+ξ，+∞)时，列车实际追踪间隔小于最小安全追踪间隔，即追踪列车在下一时刻应采取制动工况；当Q
i
∈(1,1+ξ)时，列车追踪状态为“间隔较小”，即如果前行列车在下一时刻为制动工况，则追踪列车在下一时刻也应采取制动工况，否则采取惰行工况；当Q
i
∈[1/(1+ε),1]时，列车追踪状态为“间隔适中”，即其中
ε为追踪效率因子，如果前行列车在下一时刻为制动工况，则追踪列车在下一时刻应采取惰行工况，否则采取巡航工况；当Q
i
∈(
‑
∞，1/(1+ε))时，列车追踪状态为“间隔过大”，即其中ε为追踪效率因子，如果前行列车在下一时刻为惰行工况或者制动工况，则追踪列车在下一时刻应采取巡航工况，否则采取牵引工况。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的根据所述追踪间隔弹性调整机制和所述列车追踪静态信息建立追踪运行多目标优化模型，包括：根据所述追踪状态评估模型和弹性调整策略，以列车运行效率、运行能耗、工况切换次数为优化目标，建立列车追踪运行多目标优化模型，具体包括：min G(Φ
C
,Φ
E
,Φ
N
)性能指标计算公式：速度约束：v
lim
‑
v≥0追踪间隔约束：L
act
‑
L
技术研发人员：上官伟，宋鸿宇，盛昭，邱威智，柴琳果，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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