城市轨道交通牵引能耗多系统耦合节能优化技术
梁建英
国家高速列车青岛技术创新中心,山东 青岛 266000
摘要：针对当前城轨交通牵引能耗的优化与控制研究多集中单系统的局部改进、难以协调系统间耦合关联实现全局能效最优的问题,提出供电、车辆、行车等多系统协同综合优化方法.通过解析牵引能耗流通路径与决策变量互依赖关系,构建四层全局优化框架:第一层为根据给定区间运行时间进行单车驾驶曲线优化,寻找满足准时、舒适、区间限速等约束条件下的能耗最小列车驾驶曲线;第二层为站间运行时间优化,通过调整列车在每两个相邻车站之间的运行时间,寻找满足列车全周转时间等于给定值且全线路运行能耗最低的最优站间运行时间;第三层为多车节能时刻表运行优化,以多车系统节能为优化目标,优化发车间隔与停站时间,通过多车协同降低总牵引能耗并平衡乘客平均等待时间;第四层为储能与逆变装置阈值优化,基于前三层的列车调度与控制优化结果,为实现储能与逆变装置更精细化的再生能量利用,采用基于网压的控制策略,优化储能与逆变装置阈值.通过实际线路条件进行仿真研究.研究结果表明:采用全局优化后系统牵引能耗降低13.24%,乘客平均等待时间仅增12 s,验证了所提出的耦合节能优化方法的有效性.研究结果可为城轨交通牵引能耗的综合优化与控制提供理论依据.
关键词：城市轨道交通牵引能耗优化多系统耦合优化再生能利用能量管理
分类号：U268.6(机车工程)
论文发表日期：2025-10-30
在线出版日期：2025-11-06（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 123-131 )
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