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APM(Automated People Mover),即旅客捷运系统,是一种立体交叉的、无人驾驶的轨道交通系统,目前在国内外大型枢纽机场航站楼间的旅客运输和中低运量的城市轨道交通等领域有较为广泛的应用。牵引供电系统工作的安全性和可靠性对APM系统的正常运行至关重要,然而国内在APM系统前期设计中缺乏完备的牵引供电系统仿真建模研究,无法及时发现牵引供电系统设计方案存在的技术缺陷。APM系统的车辆驱动形式和牵引供电制式多样,其中以胶轮路轨、三相交流牵引供电APM系统应用最为广泛,本文以三相交流牵引供电系统为例,围绕APM牵引供电系统仿真与优化设计展开研究。本文首先分别从胶轮路轨系统、三相交流牵引供电系统和全自动运行信号系统三个方面对胶轮路轨APM系统的运行特性进行分析,并根据胶轮路轨APM系统运行特性,参考《列车牵引计算规程》(TB/T 2407-1998)对APM列车牵引计算方法进行了研究,分析了列车的受力和运行状态进而计算得到列车运行能耗,为牵引供电系统负荷过程仿真奠定了基础。然后,分别采用r型等效电路、n型等效电路和功率源模型对三相交流牵引供电系统中牵引变压器、三相供电轨和列车进行了仿真建模,建立了整个牵引供电网络单相等值电路。采用快速分解法对牵引供电网络节点电压方程进行求解,实现了列车负荷过程仿真以及列车静态仿真,为牵引供电系统优化设计过程提供了数据依据。最后,为提高牵引供电系统电能利用率,以供电轨有功功率损失最小为目标,建立了供电轨有功功率损失最小化模型,并采用惯性权重动态改变的自适应粒子群算法对牵引变电所选址进行了寻优规划。以国内某机场APM系统为例,采用本算法对其牵引变电所位置进行寻优设计,使得供电轨有功功率损失达到最小。本文基于以上APM牵引供电系统仿真与优化设计方法,采用Python编程语言编写了牵引供电系统仿真优化设计软件,可以为APM牵引供电系统设计和运营维护人员提供必要的参数依据。