一种城市轨道交通列车运行的节能方法
【专利摘要】本发明属于城市轨道交通【技术领域】，尤其是涉及一种城市轨道交通列车运行的节能方法，包括：1、分析相邻列车的运行匹配规则，计算利用的再生能量的大小；2、以利用的再生能量为目标，建立列车运行的优化模型；3、求解优化模型，得到城市轨道交通列车运行的节能时刻表。本发明实现列车运行能耗的减少和接触网安全性的提高，并具有如下优点：(1)采用整数规划的方法，运行速度快，因而适合于大规模的计算机模拟；(2)该方法考虑因素全面建模精度较高，制定出的运行时刻表适用性较强；(3)可离线嵌入列车节能驾驶辅助系统硬件中，易实现，费用低，应用范围广。
【专利说明】一种城市轨道交通列车运行的节能方法
【技术领域】
[0001]本发明属于城市轨道交通【技术领域】，尤其是涉及一种城市轨道交通列车运行的节能方法。
【背景技术】
[0002]伴随着城市轨道交通运输事业的迅猛发展，我国目前已经有北京、上海、广州等多个城市开通了轨道交通线路，运营里程达1970公里。“十二五”期间，我国还将有19个城市新建轨道交通线路1800多公里，总投资超过一万亿元。城市轨道交通作为城市公共交通的主干线、客流运送的大动脉，是解决城市交通拥堵的治本之策。然而，城市轨道交通的能耗也是非常巨大的。以北京市为例，年均牵引用电总量超过3亿度。因此，在全球大力发展低碳经济的时代背景下，城市轨道交通节能技术的研究无疑具有重要的现实意义。做好节能减排工作、提高能源使用效率，十分必要并且形势紧迫。
[0003]再生制动是一种使用在电气化铁路列车上的制动技术，在制动时把电动机转换成发电机模式，将列车的动能转换成电能加以利用。通常来讲，制动列车产生的再生能量除一小部分被自身的车载辅助设备利用外，大部分反馈到接触网(或第三轨)上，被同一供电区间内的相邻列车牵引使用。反馈到接触网的这部分能量，若不能及时被其他列车牵引使用，就会被线路上的发热电阻发热消耗掉，以防止接触网电压过高带来危险。再生制动已在国内外城市轨道交通列车上得到了广泛应用，例如，伦敦地铁、马德里地铁、纽约地铁、北京地铁(机场线、15号线、昌平线、亦庄线、房山线)等均采用再生制动+空气制动的制动方式。
[0004]目前，城市轨道交通列车运行时，主要考虑准时性、运行效率、平均旅行速度等指标，没有考虑到减少列车运行能量的消耗，以及再生制动时接触网电压过高所带来的危险。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，针对目前城市轨道交通列车运行能耗高和接触网安全性的问题，提出一种城市轨道交通列车运行的节能方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0006]步骤1、分析相邻列车的运行匹配规则，计算利用的再生能量的大小；
[0007]步骤2、以利用的再生能量为目标，建立列车运行的优化模型；
[0008]步骤3、求解优化模型，得到城市轨道交通列车运行的节能时刻表。
[0009]所述步骤I中计算利用的再生能量的大小主要包括:
[0010]步骤101、确定第一辆车停在第一站的时刻为O时刻；
[0011]步骤102、计算列车i离开车站η的时刻:
[0012]
【权利要求】
1.一种城市轨道交通列车运行的节能方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、分析相邻列车的运行匹配规则，计算利用的再生能量的大小； 步骤2、以利用的再生能量为目标，建立列车运行的优化模型； 步骤3、求解优化模型，得到城市轨道交通列车运行的节能时刻表。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤I中计算利用的再生能量的大小主要包括: 步骤101、确定第一辆车停在第一站的时刻为O时刻； 步骤102、计算列车i离开车站η的时刻:
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤2中列车运行的优化模型为:
【文档编号】B61L27/04GK103963805SQ201410172427
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】宁滨, 杨欣, 唐涛, 步兵 申请人:北京交通大学