常导高速磁浮单线双向运行线路辅助停车区优化布置方法与流程

文档序号:24160552发布日期:2021-03-05 16:14阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种常导高速磁浮单线双向运行线路辅助停车区优化布置方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤s1:根据线路情况获取候选辅助停车区;步骤s2:基于目标速度曲线和考虑区间追踪间隔的约束条件,以及候选辅助停车区的安全制动曲线、最小速度曲线、最大速度曲线和安全悬浮曲线,建立目标函数与辅助停车区数量有关的辅助停车区布置模型;步骤s3:利用改进遗传算法对辅助停车区布置模型进行迭代优化求解,得到辅助停车区优化布置方案。2.根据权利要求1所述的一种常导高速磁浮单线双向运行线路辅助停车区优化布置方法,其特征在于,所述的目标函数以最小化辅助停车区数量为目标,所述的目标函数f(x
i
)为:其中,f
p
为惩罚项,f(x
i
)表示为:其中,x
i
为决策变量,取1时,代表选择第i个候选辅助停车区作为正式的辅助停车区,取0时,则不选择第i个候选辅助停车区作为正式的辅助停车区。3.根据权利要求1所述的一种常导高速磁浮单线双向运行线路辅助停车区优化布置方法,其特征在于,所述候选辅助停车区根据磁浮线路站间区间按照候选辅助停车区长度划分,且互相不重叠。4.根据权利要求1所述的一种常导高速磁浮单线双向运行线路辅助停车区优化布置方法,其特征在于,所述辅助停车区布置模型的约束条件包括:辅助停车区不能骑跨在分区边界:其中,ssa
i
表征第i个候选辅助停车区是否骑跨在分区边界;辅助停车区不能位于坡度变化点:其中,sca
i
表征第i个候选辅助停车区是否位于坡度变化点;除了起点站和终点站,每个牵引分区内均有辅助停车区:其中,n
dec
表示包括起点站和终点站的牵引分区数量,dsa
k
表征第k个牵引分区内是否有候选辅助停车区;预期区段上需要有辅助停车区:
其中,n
req
为候选辅助停车区的预期区段的数量,预期区段保障着区间追踪间隔以及优先考虑的应急疏散点位置,rsa
l
表征第l个预期区段是否有候选辅助停车区,l为预期区段集合;辅助停车区的坡度不能超过设定的范围:其中,sa
max
为对候选辅助停车区所在坡度规定的最大值,|sa
i
|表征第i个候选辅助停车区的坡度;辅助停车区的总长低于设定数值:其中,l
max
为预期候选辅助停车区最大总长,la
i
表征第i个候选辅助停车区长度,i表示候选辅助停车区集合;辅助停车区的布置满足列车双方向运行的停车点步进条件:辅助停车区的布置满足列车双方向运行的停车点步进条件:其中,为列车根据目标速度曲线p由停车点j切换到停车点j
+
的步进时间,通过目标速度曲线p与候选辅助停车区j
+
的最小速度曲线的交点和目标速度曲线p与候选辅助停车区j的最大速度曲线的交点之间的时间间隔获取,为列车根据目标速度曲线q由停车点j切换到停车点j
+
的步进时间,st
min
为对停车点步进时间要求的最小值,s
s
和s
t
分别代表始发站和终点站,p为上行目标速度曲线集合,q为下行目标速度曲线集合。5.根据权利要求4所述的一种常导高速磁浮单线双向运行线路辅助停车区优化布置方法,其特征在于,所述候选辅助停车区长度la
i
的计算公式为:其中,lv为列车的长度,sa
i
表示第i个候选辅助停车区的坡度。6.根据权利要求1所述的一种常导高速磁浮单线双向运行线路辅助停车区优化布置方法,其特征在于,安全制动曲线的表达式为:其中,为安全制动曲线的速度分量;为安全制动曲线的里程分量;为安全制动曲线对应的不利条件下t时刻列车的加速度,δt为采样间隔;最大速度曲线的表达式为:
其中,为最大速度防护曲线第t时刻的速度分量,为最大速度防护曲线第t时刻的里程分量,为最大速度曲线对应的最大加速度,δtt为牵引切断命令发出至涡流制动完成过程中的系统延时,δv为测速误差,δs为定位误差;安全悬浮速度曲线的表达式为:其中,为安全悬浮曲线t时刻的速度分量,为安全悬浮曲线t时刻的里程分量,为安全悬浮速度曲线对应的不利条件下t时刻列车的加速度,不利条件包括列车空载、遭遇逆风、轨道面与列车滑撬摩擦系数变大;最小速度曲线的表达式为:其中,为最小速度曲线上的速度分量,为距离分量,δtt为牵引切断命令发出至涡流制动启用过程中的系统延时,为最小速度曲线对应的最大加速度。7.根据权利要求1所述的一种常导高速磁浮单线双向运行线路辅助停车区优化布置方法,其特征在于,所述的改进遗传算法基于概率p
k
生成初始种群,概率p
k
的表达式为:其中,为初始概率,初始概率的表达式为:其中,表示候选辅助停车区所在分区参考速度曲线的速度平均值,表示参考速度曲线的最大值,k表示牵引分区集合。8.根据权利要求1所述的一种常导高速磁浮单线双向运行线路辅助停车区优化布置方法,其特征在于,所述改进遗传算法的适应度函数为目标函数。9.根据权利要求1所述的一种常导高速磁浮单线双向运行线路辅助停车区优化布置方法,其特征在于,所述改进遗传算法的选择算子为轮盘赌法。10.根据权利要求1所述的一种常导高速磁浮单线双向运行线路辅助停车区优化布置方法,其特征在于,所述改进遗传算法的染色体交叉与变异操作点的位置,以及交叉与变异的长度均随机选取。
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