高速铁路列车追踪运行节能优化研究

作     者：尚苒 

作者单位：兰州交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何瑞春

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：高速列车 节能优化 追踪运行 多目标优化 粒子群算法 

摘      要：随着我国经济社会高速发展,国际地位不断提升,众多专家学者在高速铁路的发展历程中,通过不断的研发创新、突破难关,使得相关优秀科技成果层出不穷。而随着高铁的不断前行,运输能耗问题也越来越突出。所以减少高速铁路运输过程中能源消耗问题受到学界广泛关注。本文主要研究高速铁路列车追踪运行节能优化问题,在两列列车追踪运行时前行列车的运行状态会对后行追踪列车的运行过程产生一定的影响,本文以节能和准点为优化目标,结合列车实际走行区间的线路数据,在运用多目标粒子群算法的基础上对高速铁路列车追踪节能运行进行优化。具体的研究内容如下:(1)从高速铁路列车追踪运行的特性入手,通过分析影响列车追踪运行的关键因素,建立了列车追踪间隔模型,分析了列车运行操纵策略;(2)基于对高速铁路列车追踪运行过程的研究,建立了列车动力学模型,通过对粒子群算法与多目标问题的数学描述,结合移动闭塞下前后两车追踪运行的特点,运用多目标粒子群算法将节能和准点作为优化目标对后行追踪列车节能运行问题进行建模求解;(3)以北京南站—天津南站为实例,应用MATLAB软件仿真追踪列车在走行区间追踪运行的运行曲线,实验结果表明运用多目标粒子群算法优化后的列车追踪运行过程可实现节能准点目标,验证了节能优化模型与算法的有效性。