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[發明專利]一種考慮載客量變化的ATO速度命令節能優化方法有效

專利信息
申請號: 201611202823.8 申請日: 2016-12-23
公開(公告)號: CN106777717B 公開(公告)日: 2020-10-30
發明(設計)人: 胡文斌;趙淼鑫;哈進兵;李響;呂建國 申請(專利權)人: 南京理工大學
主分類號: G06F30/20 分類號: G06F30/20;G06N3/12;G06F111/06
代理公司: 南京理工大學專利中心 32203 代理人: 薛云燕
地址: 210094 江*** 國省代碼: 江蘇;32
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 考慮 載客 變化 ato 速度 命令 節能 優化 方法
【權利要求書】:

1.一種考慮載客量變化的ATO速度命令節能優化方法,其特征在于,包括以下步驟:

步驟1,建立列車運行仿真模型;

步驟2,分析載客量變化對ATO速度曲線的影響,對ATO速度命令的魯棒性進行優化;

步驟3,在滿足ATO速度命令魯棒性要求的基礎上,建立基于多目標遺傳算法NSGA-II的ATO速度命令優化模型,以列車運行時間和運行能耗為優化目標對ATO速度命令進行優化,最終得到的節能ATO速度命令集對載客量變化具有魯棒性;

步驟1所述列車運行仿真模型包括數據輸入模塊、列車自動運行計算模塊、列車牽引制動計算模塊、列車動態計算模塊和能耗仿真計算模塊,其中:

數據輸入模塊,包括三個子模塊,分別為ATO參數模塊,線路數據模塊和列車數據模塊;ATO參數模塊提供ATO速度命令和速度調節算法參數,線路數據模塊提供線路站點位置列表和坡道彎道列表數據,列車數據模塊提供區間最短運行時間數據和列車運行的基本運行參數,所述基本運行參數包括列車編組、載客量、基本阻力參數、逆變器效率、牽引制動特性;

列車自動運行計算模塊,依據列車當前運行狀態、ATO參數與線路數據,計算當前運行狀態下的列車加速度,實現列車工況的保持與轉換;

列車牽引制動計算模塊,根據列車加速度、線路數據與列車數據,計算列車牽引力和制動力;

列車動態計算模塊,根據牽引力和制動力大小、列車加速度及列車運行動力學方程,計算列車下一步運行狀態;

能耗仿真計算模塊,依據列車各部分模塊提供的數據,計算列車當前的牽引能耗。

2.根據權利要求1所述的考慮載客量變化的ATO速度命令節能優化方法,其特征在于,步驟2所述對ATO速度命令的魯棒性進行優化,具體為:在考慮載客量變化對ATO速度曲線影響的情況下,找到對載客量變化具有魯棒性的ATO速度命令,即當列車載客量發生變化時,ATO速度曲線對應的運行模式不發生變化,運行時間變化保持在1%以內,優化模型包括ATO速度命令時間魯棒優化模型和ATO速度命令運行模式魯棒性優化模型,其中ATO速度命令時間魯棒優化模型為:

min f(X)=min{fE(X),fT(X)}

subject to X∈S

其中,X為ATO速度命令對應的個體的染色體,S為決策空間,fE(X)為列車區間運行能耗,fT(X)為列車區間運行時間,為滿載下的目標函數向量,為空載下的目標函數向量,f(X)為平均載客量下的目標函數向量;

運行模式魯棒性優化模型為:

min f(X)=min{fE(X),fT(X)}

subject to X∈S

Pmax(X)==Pmin(X)==P(X)

其中,Pmax(X)、Pmin(X)和P(X)分別為滿載、空載和平均載客量時列車運行模式。

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