马 婧， 杨永清

(西南交通大学，四川成都 610031)

基于列车运行最小能耗的优化控制研究

马 婧， 杨永清

(西南交通大学，四川成都 610031)

文章通过对列车运行过程的分析，利用再生制动能，以能耗最小为目标，从而建立优化控制模型。利用等时间步长Δt简化模型算法，并通过遗传算法寻求全局最优解，并利用MATLAB编程计算以验证模型的有效性，得出列车运行工况与其能耗的关系，从而达到优化控制列车运行的目的。最后求得节能运行的速度曲线图，为今后类似的工程或实际列车运行控制提供节能方案。

列车优化运行控制； 节能； 再生制动能； 遗传算法

轨道交通系统的能耗是指列车牵引、通风空调、电梯、照明、给排水、弱电等设备的能耗。根据统计数据，列车牵引能耗占轨道交通系统总能耗40 %以上。在低碳环保、节能减排日益受到关注的形势下，针对减少列车牵引能耗的列车运行优化控制近年来成为轨道交通领域的重要研究方向[1]。

列车在站间运行时会根据线路条件、自身列车特性、前方线路状况计算出一个限制速度，列车运行过程中不允许超过此限制速度，限制速度会周期性更新。在限制速度的约束下列车通常包含牵引、巡航、惰行和制动四种运行工况。如果车站间距离较短，列车一般采用“牵引-惰行-制动”的策略运行。如果站间距离较长，列车通常会采用牵引到接近限制速度后，交替使用惰行、巡航、牵引三种工况，直至接近下一车站采用制动进站停车。……