论文部分内容阅读
随着我国高速铁路建设进程的快速推进,路网规模的不断扩大,而我国能源相对稀缺,节能减排日益受到重视,铁路快速发展在带动经济增长的同时也引起了诸多能耗问题。高速列车的行车调度指挥系统是确保列车运行安全和提高列车运行效率的核心中枢系统,是列车运行安全的保障。为了降低高速铁路发展进程中出现的负面效应,急需研究探讨在高速铁路调度指挥方面的节能策略和方法,进一步提升行车调度的效率和安全。而应对行车调度指挥节能已成为亟需解决的现实问题,同时也是铁路运输领域学术研究创新面临的一个复杂系统问题。为此,本文应用系统工程的思想,综合运用人工智能、交通工程、数理统计等交叉学科的理论、技术和方法,分别从行车指挥节能调度策略、节能运行图编制和节能运行图调整三个方面进行研究,三个部分的研究层层递进,构成了一个点、线、面的研究结构。本论文的主要研究成果包括:(1)高速列车节能调度策略。从高速铁路的列车节能运行的必要性入手,探讨定时约束条件下的列车在起伏坡道节能调度的计算模型,进而建立高速列车最小能耗计算模型,在此基础上,结合高速列车节能调度策略及制动利用率对节能运行的影响,通过启发式算法求解探讨高速铁路节能调度策略。(2)基于节能视角的运行图编制方法。从运行图编制阶段入手,在考虑运行效率的基础上,以列车在区间总能耗最低为运行图编制目标,在考虑线路类型、闭塞方式的基础上,对区间运行时间、停站时间和追踪列车间隔时间加以约束,对能耗成本和运行时间进行优化,建立多目标列车运行图节能调度优化模型,并对节能调度优化算法进行求解。(3)基于节能视角的运行图调整方法。从运行图调整阶段入手,在考虑运行效率的基础上,以列车各区间能耗量之和最少为运行图调整优化目标,考虑固定闭塞的追踪条件和限速要求,建立固定闭塞条件下的节能调整优化模型。在此基础上,通过总结列车制动前惰行的节能规律,从节能的角度确定了列车减速过程中的惰行位置和制动位置,建立列车定时节能运行模型。