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城市軌道交通系統國內外研究現狀和發展趨勢

時間:2019-04-30 20:52來源:畢業論文
國外城市軌道交通系統相比于國內更早發展,因此擁有著更先進的技術,對于列車能耗計算的問題,其中列車運行和優化研究,在理論和實踐兩方面國外都已取得了不少成績。早在二十

國外城市軌道交通系統相比于國內更早發展,因此擁有著更先進的技術,對于列車能耗計算的問題,其中列車運行和優化研究,在理論和實踐兩方面國外都已取得了不少成績。早在二十世紀的七、八十年代,Milroy和Howlett的研究團隊對如何優化列車操控進行了研究,以系統的方式,成功研制了可用于優化列車實際運行的列車轉向引導系統。1980年,Milroy提出了控制計算節能動力總成的工程模型,指出在短距離運行間隔,比較良好的節能戰略應包括有最大加速度,滑行,最大制動的三個階段[4]。1982年,Lee和Milroy在他們的聯合研究中發現,從長遠分析來看,當火車在一段長距離的線路上運行時,通過采用統一的巡航模式將有更加好的節能效果[5]。1995年,Howlett研究并計算了列車運行能耗的模式隨著不斷變化的斜率區間而變化的方式[6]。1997年,Chang提述出了受運行能耗,可靠性,舒適性等因素的影響而產生的慣性控制表,并以此來指導控制列車制度的運行狀況,從而優化能源消費,影響深遠[7]。2000年,Khmelnitsky通過能耗優化算法改變列車坡段和每一個速度范圍內的運行方式,同時將模擬實驗的數值進行分析[8]。2003年,Wong通過應用遺傳算法,運用生物進化理論和啟發式搜索對列車的牽引能耗進行優化,同時解出了列車在運行過程中惰行點的位置[9]。2007年,Bocharnikov結合了列車的駕駛動態策略,限制了能量消耗并研究了與列車時刻表的關系,通過使用指令讓列車采用更好的牽引力和再生制動策略[10]。2010年,Moritani將列車的能量消耗,時鐘管理,熱損失牽引電機和變壓器損耗進行組合優化分析,結合仿真模擬得出了更為優化的能耗控制方案[11]。35016 源`自*六)維[論*文'網www.mmeqir.tw
2 國內研究現狀
國內列車運行能耗計算和優化問題的相關研究起步較晚,它開始在九十年代以后,但是發展迅速,在實踐和理論上,我們有一些初步的研究成果。1994年,王自力優化研究分析了脫線列車運行,注意的是,對公路線的條件組合,避免不必要的牽引和制動操作,它可以達到節能降耗的目的[12]。1997年,金煒東提出了一套新的能源操控優化火車模型,由“局部優化”與“全局優化”節能運行速度模式的結合產生[13]。2001年,馮曉云在列車運行控制中運用了模糊控制,并創建了列車操縱方案的多目標決策模型[14]。2002年至2007年,劉海東、毛保華、丁勇組成了運行模擬系統訓練長期節能減排的研究團隊,他們討論了一些影響能源消費的因素,并在時間范圍內建立了一個火車模型的節省操作限制,同時進行了仿真模擬[15~18]。2008年,石靜雅、蘇永清他們對許多影響軌道交通能源消耗的原因如時間、區域、車輛、線路等進行了分析,根據營運前提下充分考慮能耗指標,完成了電力線指標和評估框架的構建[19]。2009年,丁超、森和俊通過對高速列車運營商之間的關系,限制能耗對列車運行進行了研究和分析,覺得在高峰與平常時間的不同時期里,合理的運行速度替代交換,以達到最佳的節能效果[20]。2001年,陳榮武基于遺傳算法的研究及能耗優化算法,可以根據生成的曲線讓高速列車按線路條件更加優化,能有效避免間隔由于不合理的過小或過大從而造成制動牽引力損失功耗,具有顯著的節能效果[21]。2012年,劉鵬根據動車牽引運行引入城市軌道交通操作系統的能耗計算中尋求分析,采取更加全面的指標,通過把日常運作時的參數變量當作為能源計算的變量條件,進行牽引運行的物理建模,并且在此基礎上,建立一個多元線性回歸模型[22]。論文網

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3 發展趨勢
通過建立模型并使用計算機仿真分析是目前最為理想的能耗計算方法。針對城市軌道交通運行特點,建立能耗計算模型,通過輸入相關可控技術參數,直接計算出列車的運行能耗指標以及相關的運行方式。此外,隨著城軌交通系統在城市公共交通體系中所處地位的日益提高,比如在減少城市交通堵塞方面有著巨大的作用,軌道交通能耗計算在國內外都得到了相當的重視,所以通過計算仿真軟件計算能耗在軌道交通未來發展道路上的發展前景是非常樂觀的。本文基于matlab軟件來進行對列車運行能耗計算仿真系統的開發研究,這同時也會是未來必要的研究課題。 城市軌道交通系統國內外研究現狀和發展趨勢:http://www.mmeqir.tw/yanjiu/20190430/32761.html
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