一種城市軌道交通列車運(yùn)行的節(jié)能方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于城市軌道交通【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種城市軌道交通列車運(yùn)行的節(jié)能方法，包括：1、分析相鄰列車的運(yùn)行匹配規(guī)則，計(jì)算利用的再生能量的大?。?、以利用的再生能量為目標(biāo)，建立列車運(yùn)行的優(yōu)化模型；3、求解優(yōu)化模型，得到城市軌道交通列車運(yùn)行的節(jié)能時(shí)刻表。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行能耗的減少和接觸網(wǎng)安全性的提高，并具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)采用整數(shù)規(guī)劃的方法，運(yùn)行速度快，因而適合于大規(guī)模的計(jì)算機(jī)模擬；(2)該方法考慮因素全面建模精度較高，制定出的運(yùn)行時(shí)刻表適用性較強(qiáng)；(3)可離線嵌入列車節(jié)能駕駛輔助系統(tǒng)硬件中，易實(shí)現(xiàn)，費(fèi)用低，應(yīng)用范圍廣。
【專利說(shuō)明】一種城市軌道交通列車運(yùn)行的節(jié)能方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于城市軌道交通【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種城市軌道交通列車運(yùn)行的節(jié)能方法。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著城市軌道交通運(yùn)輸事業(yè)的迅猛發(fā)展，我國(guó)目前已經(jīng)有北京、上海、廣州等多個(gè)城市開(kāi)通了軌道交通線路，運(yùn)營(yíng)里程達(dá)1970公里。“十二五”期間，我國(guó)還將有19個(gè)城市新建軌道交通線路1800多公里，總投資超過(guò)一萬(wàn)億元。城市軌道交通作為城市公共交通的主干線、客流運(yùn)送的大動(dòng)脈，是解決城市交通擁堵的治本之策。然而，城市軌道交通的能耗也是非常巨大的。以北京市為例，年均牽引用電總量超過(guò)3億度。因此，在全球大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的時(shí)代背景下，城市軌道交通節(jié)能技術(shù)的研究無(wú)疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。做好節(jié)能減排工作、提高能源使用效率，十分必要并且形勢(shì)緊迫。
[0003]再生制動(dòng)是一種使用在電氣化鐵路列車上的制動(dòng)技術(shù)，在制動(dòng)時(shí)把電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)模式，將列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能加以利用。通常來(lái)講，制動(dòng)列車產(chǎn)生的再生能量除一小部分被自身的車載輔助設(shè)備利用外，大部分反饋到接觸網(wǎng)(或第三軌)上，被同一供電區(qū)間內(nèi)的相鄰列車牽引使用。反饋到接觸網(wǎng)的這部分能量，若不能及時(shí)被其他列車牽引使用，就會(huì)被線路上的發(fā)熱電阻發(fā)熱消耗掉，以防止接觸網(wǎng)電壓過(guò)高帶來(lái)危險(xiǎn)。再生制動(dòng)已在國(guó)內(nèi)外城市軌道交通列車上得到了廣泛應(yīng)用，例如，倫敦地鐵、馬德里地鐵、紐約地鐵、北京地鐵(機(jī)場(chǎng)線、15號(hào)線、昌平線、亦莊線、房山線)等均采用再生制動(dòng)+空氣制動(dòng)的制動(dòng)方式。
[0004]目前，城市軌道交通列車運(yùn)行時(shí)，主要考慮準(zhǔn)時(shí)性、運(yùn)行效率、平均旅行速度等指標(biāo)，沒(méi)有考慮到減少列車運(yùn)行能量的消耗，以及再生制動(dòng)時(shí)接觸網(wǎng)電壓過(guò)高所帶來(lái)的危險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)目前城市軌道交通列車運(yùn)行能耗高和接觸網(wǎng)安全性的問(wèn)題，提出一種城市軌道交通列車運(yùn)行的節(jié)能方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0006]步驟1、分析相鄰列車的運(yùn)行匹配規(guī)則，計(jì)算利用的再生能量的大?。?br> [0007]步驟2、以利用的再生能量為目標(biāo)，建立列車運(yùn)行的優(yōu)化模型；
[0008]步驟3、求解優(yōu)化模型，得到城市軌道交通列車運(yùn)行的節(jié)能時(shí)刻表。
[0009]所述步驟I中計(jì)算利用的再生能量的大小主要包括:
[0010]步驟101、確定第一輛車停在第一站的時(shí)刻為O時(shí)刻；
[0011]步驟102、計(jì)算列車i離開(kāi)車站η的時(shí)刻:
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種城市軌道交通列車運(yùn)行的節(jié)能方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、分析相鄰列車的運(yùn)行匹配規(guī)則，計(jì)算利用的再生能量的大??； 步驟2、以利用的再生能量為目標(biāo)，建立列車運(yùn)行的優(yōu)化模型； 步驟3、求解優(yōu)化模型，得到城市軌道交通列車運(yùn)行的節(jié)能時(shí)刻表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟I中計(jì)算利用的再生能量的大小主要包括: 步驟101、確定第一輛車停在第一站的時(shí)刻為O時(shí)刻； 步驟102、計(jì)算列車i離開(kāi)車站η的時(shí)刻:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟2中列車運(yùn)行的優(yōu)化模型為:
【文檔編號(hào)】B61L27/04GK103963805SQ201410172427
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】寧濱, 楊欣, 唐濤, 步兵 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)