再生制动条件下地铁列车运行图的节能优化

doi:10.12141/j.issn.1000-565X.200552

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 49 ›› Issue (7): 1-7.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.200552

所属专题： 2021年交通运输工程

再生制动条件下地铁列车运行图的节能优化

郑亚晶李耀辉李雨恒靳文舟^†

华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510640

收稿日期:2020-09-10 修回日期:2020-12-13 出版日期:2021-07-25 发布日期:2021-07-01
通信作者: 靳文舟 ( 1960-) ，男，博士，教授，主要从事交通运输规划与管理研究。 E-mail:ctwzhjin@scut.edu.cn
作者简介:郑亚晶 ( 1982-) ，男，博士，讲师，主要从事轨道交通运输组织优化研究。E-mail:ctyjzheng@scut.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金青年科学基金资助项目 ( 61603140) ; 广东省普通高校特色创新类项目 ( 2019KTSCX005)

Energy Saving Optimization of Metro Train Working Diagram Under Regenerative Braking

ZHENG Yajing LI Yaohui LI Yuheng JIN Wenzhou

School of Civil Engineering and Transportation，South China University of Technology，Guangzhou 510640，Guangdong，China

Received:2020-09-10 Revised:2020-12-13 Online:2021-07-25 Published:2021-07-01
Contact: 靳文舟 ( 1960-) ，男，博士，教授，主要从事交通运输规划与管理研究。 E-mail:ctwzhjin@scut.edu.cn
About author:郑亚晶 ( 1982-) ，男，博士，讲师，主要从事轨道交通运输组织优化研究。E-mail:ctyjzheng@scut.edu.cn
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China for Youths ( 61603140)

摘要/Abstract

摘要： 提高再生制动电能的利用率，可提升地铁系统的节能效果和降低供电接触网的电压波动。文中通过微调发车间隔和停站时间，在不改变列车开行方案的基础上，以最大化同一供电臂下列车到站的 “产能”时间段和列车发车的 “用能”时间段的重叠区间为目标，以保证发车间隔和停站时间均不超过轨道交通正常运营的可接受范围为约束，构建了地铁列车运行图优化模型; 采用经典的时空局域滚动优化方法和商业优化软件对模型进行求解，并通过实际的地铁列车运行图进行算例验证。结果表明，文中提出的优化模型可将地铁列车的平均再生制动电能的利用率提高至 15% 以上，有效地对地铁列车运行图进行了节能优化。

关键词: 地铁, 列车运行图, 再生制动, 节能优化

Abstract: Increasing the utilization rate of regenerative braking power can effectively improve the energy-saving effect of metro system and reduce the catenary voltage fluctuation． In this paper，by fine-tuning the departure interval and stop time，the optimization model of metro train working diagram was constructed on the basis of not changing the train operation scheme． The goal is to maximize the overlap between the“generated energy”period of train arrival and the“used energy”period of train departure under the same power section，and to ensure that the departure interval and stop time do not exceed the acceptable range of normal operation of rail transit． The model was solved by using the classical time-space local rolling optimization method and commercial optimization software and verified by an actual metro train working diagram． The results show that the average utilization rate of regenerative braking energy of metro train can be increased to more than 15% ，and the metro train operation diagram for energy saving is effectively optimized．

Key words: metro, train working diagram, regenerative braking, energy saving optimization

中图分类号:

U283

郑亚晶, 李耀辉, 李雨恒, 等. 再生制动条件下地铁列车运行图的节能优化[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(7): 1-7.

ZHENG Yajing, LI Yaohui, LI Yuheng, et al. Energy Saving Optimization of Metro Train Working Diagram Under Regenerative Braking[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2021, 49(7): 1-7.

[1]	赵建东, 朱丹, 刘佳欣. 基于时间序列分解与门控循环单元的地铁换乘客流预测 [J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(5): 22-31.
[2]	凌育洪, 吴珊, 古静欣, 等. 地铁上盖建筑的隔振方法对比研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(4): 1-8.
[3]	刘伟铭, 温俊锐, 郑仲星, 等. 适用于地铁异物前景检测的神经网络———DifferentNet[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(10): 11-21,40.
[4]	胡宝雨艾雨豪程国柱. 基于地铁线路的常规公交局域网络协调调度模型 [J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(1): 134-141.
[5]	刘刚, 王漠, 董伟星, 等. 改进的粒子群变异算法在建筑节能优化中的应用[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2020, 48(10): 48-55.
[6]	闫军威黄琪周璇. 基于Double-DQN的中央空调系统节能优化运行[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2019, 47(1): 135-144.
[7]	周璇刘国强闫军威王晓佩. 多建筑类型集中供热系统的节能优化策略 [J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(4): 75-84.
[8]	李响任尊松. 地铁钢弹簧浮置板轨道垂向振动特性研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2018, 46(12): 103-110,120.
[9]	林培群陈丽甜雷永巍. 基于K近邻模式匹配的地铁客流量短时预测[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(1): 50-57.
[10]	田晟许凯马美娜. 考虑出行行为的地铁公交网络优化[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(6): 31-36.
[11]	郗艳红毛军白光胡嘉伟. 列车着火后继续在隧道中行驶的烟气特性[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(6): 129-136.
[12]	郑亚晶靳文舟. 基于 IC 卡数据的地铁列车开行方案的精细化编制[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(8): 119-125.
[13]	周玮腾韩宝明. 考虑列车容量限制的地铁网络客流分配模型[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(8): 126-134,143.
[14]	凌育洪皇甫婵媛吴景壮陈庆军. 振动激励下地铁沿线建筑物振动测试与数值分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(2): 33-40.
[15]	苗强孙强白书战李国祥. 基于能量回收的等效燃油消耗最小策略[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(11): 112-118.

再生制动条件下地铁列车运行图的节能优化

Energy Saving Optimization of Metro Train Working Diagram Under Regenerative Braking

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价