收藏本站
《北京交通大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多车协同优化操纵理论及其应用研究

周鹏  
【摘要】:在我国西北煤炭产区,从坑口到集装站或坑口电厂的运输线路极其复杂(坡道长坡度大100‰),传统铁路难以适应,公路运输成本高且污染严重。为此,科技部设立了“十一五”国家科技支撑计划重大专项,研究适应复杂线路且节能环保的新型轨道交通运输系统技术。 以惰行为主要节能手段且仅针对单车的传统列车优化操纵理论已经无法适应如此复杂的线路,而且,高度复杂的线路更加不利于列车的安全追踪。为此,研究以再生制动及多车协同节能为主要技术手段且满足列车安全追踪约束的列车优化操纵理论与方法具有理论意义和应用价值。 本文以“十一五”国家科技支撑计划项目为背景,研究基于再生制动且满足列车安全追踪约束的多车协同列车优化操纵理论与方法,并依托试验线开展应用研究。主要工作如下: 第一,研究了复杂线路条件下基于再生制动的单车优化操纵问题。 针对几种典型复杂线路,给出了相应的基于再生制动的单车节能优化操纵方法;基于再生能被完全利用的假设,给出了满足时间约束的列车再生效率的下界,同时给出了典型复杂线路条件下基于再生制动的单车节能优化操纵方法的更节能的理论证明。 针对几种典型复杂线路,以节约能源和时间为目标,得到了基于再生制动的单车多目标最优操纵方法。 第二,研究了复杂线路条件下基于再生制动的多车协同优化操纵问题。 分析了几种典型复杂线路条件下再生能被完全利用的可行性,为研究基于再生制动的多车协同优化操纵方法奠定了技术基础。 研究了满足安全约束的多车多目标节能调度指挥方法,建立了列车柔性运行时间约束模型,在此基础上,得到了满足柔性时间及安全约束的多车协同优化操纵算法。 第三,以试验线为背景研制了多车协同优化操纵系统并完成了测试验证。 根据试验线的需求,研制了相应的多车协同优化操纵系统;根据试验线的数据,建立了列车等效能耗的数学模型,在此基础上,以试验线为背景开展了应用研究,结果表明,复杂线路条件下,基于再生制动且满足柔性时间和安全约束的多车协同优化操纵方法在大幅度降低吨公里能耗的同时提高了运输系统的单位时间运量。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U268

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈万里,程家兴;基于模拟退火算法(SAA)求解列车控制问题[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年03期
2 程家兴,陈万里;列车控制问题的计算分析及自适应算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
3 王峰,刘海东,丁勇,陈善亮,毛保华;列车节能运行的算法及实施技术研究[J];北方交通大学学报;2002年05期
4 刘海东,陈绍宽,褚琴,王靓,陈善亮;具有固定运行时分的列车运行控制系统研究[J];北方交通大学学报;2002年05期
5 张文丽;李群湛;刘炜;解绍锋;;地铁列车再生制动节能仿真研究[J];变流技术与电力牵引;2008年03期
6 王雪迪;杨中平;;超级电容在城市轨道交通中改善电网电压的研究[J];电气传动;2009年03期
7 周剑斌,苏浚,何泳斌;地铁列车运行再生能利用的研究[J];城市轨道交通研究;2004年04期
8 张汝波,仲宇,顾国昌;A new accelerating algorithm for multi-agent reinforcement learning[J];Journal of Harbin Institute of Technology;2005年01期
9 冯晓云,何鸿云,朱金陵;列车优化操纵原则及其优化操纵策略的数学描述[J];机车电传动;2001年04期
10 姚红良;李鹤;李小彭;闻邦椿;;旋转机械局部故障力的模型诊断及瞬时故障力识别[J];机械工程学报;2007年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曲强,陈雪波;基于MATLAB的模拟退火算法的实现[J];鞍山科技大学学报;2003年03期
2 杨肇夏,毛保华,何天健;铁路运输模拟系统的现状与发展[J];北方交通大学学报;2002年05期
3 王峰,刘海东,丁勇,陈善亮,毛保华;列车节能运行的算法及实施技术研究[J];北方交通大学学报;2002年05期
4 刘海东,陈绍宽,褚琴,王靓,陈善亮;具有固定运行时分的列车运行控制系统研究[J];北方交通大学学报;2002年05期
5 陈绍宽,刘海东,王靓,陈善亮;基于仿真的铁路旅客列车提速潜力分析[J];北方交通大学学报;2002年05期
6 丁勇,毛保华,刘海东,张鑫,王铁城;列车节能运行模拟系统的研究[J];北方交通大学学报;2004年02期
7 赵坤;王迅;杨中平;游小杰;;超级电容储能系统抑制直流牵引网压波动的研究[J];北京交通大学学报;2011年02期
8 张铁军;陈雪;陈广赞;林丽;;城轨供电系统新型再生制动能量回馈系统[J];大功率变流技术;2011年05期
9 许爱国;谢少军;姚远;刘小宝;肖华锋;冯晶晶;;基于超级电容的城市轨道交通车辆再生制动能量吸收系统[J];电工技术学报;2010年03期
10 谢宏诚,乌正康,谢维达;城市轨道车辆牵引仿真计算[J];电力机车与城轨车辆;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 ;Fuzzy Tuning of ATO System in Train Speed Control with Multiple Working Conditions[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 ;An Optimal Driving Strategy for High-Speed Electric Train[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
3 党建武;高杰民;王海起;;模糊神经网络在列车运行安全中的应用[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
4 陶志;许宝栋;汪定伟;;并行遗传算法在粗糙集属性约简中的应用[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
5 ;Design of Experimental Platform for Urban Rail Vehicle Braking System[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
6 范忠胜;温志强;;城轨列车再生制动能量利用的探讨[A];2010城市轨道交通关键技术论坛论文集[C];2010年
7 黄元亮;黄凌云;李冰;;列车牵引扩能中的仿真技术[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
8 严冬松;黄元亮;姚永刚;;牵引供电扩能系统的仿真[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
9 冯伟;王祎南;丁勇;王学勇;李凯胜;;城市轨道交通检票机配置的仿真研究[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张波;重载组合列车牵引及制动系统的试验与仿真研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
2 谢美全;基于列车运行图优化的动车组周转接续问题的研究[D];北京交通大学;2011年
3 王玉明;城市轨道交通系统能耗影响因素的量化分析[D];北京交通大学;2011年
4 周方明;列车节能操纵理论模型与参数标定方法研究[D];北京交通大学;2010年
5 赵宇刚;考虑服务水平的城市轨道交通换乘问题研究[D];北京交通大学;2011年
6 谢楚农;客运站旅客列车运行组织优化[D];中南大学;2010年
7 盛义发;城轨牵引内置式永磁同步电机驱动系统效率优化控制方法研究[D];中南大学;2010年
8 夏明;高速铁路列车运行图网络协同编制优化方法与关键技术研究[D];北京交通大学;2011年
9 施宇锋;星载红外光谱仪干涉分系统的控制技术研究[D];华中科技大学;2012年
10 张葛祥;雷达辐射源信号智能识别方法研究[D];西南交通大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 窦鹏飞;迭代学习控制及其在列车自动驾驶系统中的应用[D];北京交通大学;2011年
2 李莉;基于单位移多质点模型的列车ATO调速控制研究[D];北京交通大学;2011年
3 廖韬;基于多目标优化的列车操纵方法研究[D];北京交通大学;2011年
4 李子钧;基于模糊自适应PID控制的列车自动驾驶系统的研究[D];北京交通大学;2010年
5 张兆中;基于dSPACE的列车自动驾驶仿真系统的设计与实现[D];北京交通大学;2010年
6 郭剑峰;机车节能优化操纵技术研究[D];北京交通大学;2011年
7 王德伟;基于功率分配的车载超级电容储能系统控制策略的研究[D];北京交通大学;2011年
8 陈涛;高速列车运行能耗测算方法及其影响因素量化分析[D];北京交通大学;2011年
9 顾添慧;城市轨道交通列控系统牵引制动的计算和研究[D];北京交通大学;2011年
10 刘翔;城市轨道交通列车自动运行(ATO)最优控制策略的研究[D];北京交通大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程家兴,陈万里;列车控制问题的计算分析及自适应算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
2 丁勇,毛保华,刘海东,张鑫,王铁城;列车节能运行模拟系统的研究[J];北方交通大学学报;2004年02期
3 池耀田;城轨交通系统储能器的发展[J];都市快轨交通;2005年03期
4 单雷;杨中平;郑琼林;;直线电机轨道交通系统的地面电阻制动仿真[J];都市快轨交通;2006年04期
5 黄照,周剑斌 ,苏浚;地铁行车数据库报表的建立及应用[J];城市轨道交通研究;2002年03期
6 何永春;轨道交通中的节能坡及其工程应用[J];城市轨道交通研究;2003年02期
7 李良威;李群湛;刘炜;;24脉波整流器外特性仿真及其在城市轨道交通中的应用[J];城市轨道交通研究;2007年10期
8 冯晓云,何鸿云,朱金陵;列车优化操纵原则及其优化操纵策略的数学描述[J];机车电传动;2001年04期
9 李立明,罗晓峥,沈祥林;地铁电动车组交流牵引计算与仿真分析[J];机车电传动;2003年03期
10 刘炜;李群湛;李良威;;基于多折线外特性模型的直流牵引供电系统稳态短路计算[J];机车电传动;2008年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 应孝芳;城市轨道交通电气制动系统仿真程序设计[D];大连铁道学院;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩长虎,郝建杰,徐强;列车制动耗能一般意义公式及机车优化操纵侧重点问题[J];铁道机车车辆;2004年02期
2 宋协法,杜坚刚,高明勇,郭书远;渔船主机排废气特性的研究[J];海洋湖沼通报;2001年03期
3 韩长虎,靳承林,董学良;内燃机车牵引运行优化操纵第一论断[J];内燃机车;2000年08期
4 赵中旺;;列车节能运行的计算机模拟[J];石家庄铁道学院学报;1992年03期
5 李会超;冯晓云;王青元;;重载列车优化操纵算法设计与仿真[J];电力机车与城轨车辆;2007年06期
6 ;《北京型内燃机车优化操纵微机指导系统》研制工作进展顺利[J];北京交通大学学报;1988年03期
7 冯晓云,何鸿云,朱金陵;列车优化操纵原则及其优化操纵策略的数学描述[J];机车电传动;2001年04期
8 韩长虎,梁绍敏,王秀华;列车节能运行两个论断之探讨[J];内燃机车;2002年04期
9 崔世文,冯晓云;列车优化操纵与自动驾驶模式的研究与仿真[J];铁道机车车辆;2005年05期
10 徐强;孙永胜;韩长虎;;列车节能运行第三论断[J];内燃机车;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 牛兰山;;突破控制难点 狠抓责任落实 靠机制建设推进机车节能降耗工作[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
2 尹义伟;刘胜伟;;关于HXD_3型电力机车牵引重载列车的操纵探讨与实践创新[A];2008年科技学术研讨年提速安全与和谐铁路论文集[C];2008年
3 韩长虎;;电力机车牵引运行节能操纵第一论断[A];2009年山东省科协学术年会胶济客运专线相关技术研讨会论文集[C];2009年
4 杨彬;江建中;;混合电动摩托车用永磁无刷直流电机驱动系统的再生制动仿真[A];'2001第六届中国小电机技术研讨会论文集[C];2001年
5 易东;李群湛;;高速铁路列车再生制动储能设备电参数计算[A];中国铁道学会电气化委员会2006年学术会议论文集[C];2006年
6 王立民;程强;;HX_D3型交流传动电力机车的运用与改进[A];2008年中国铁道学会牵引动力学术年会——动车组、大功率交流传动机车研讨会论文集[C];2008年
7 范忠胜;温志强;;城轨列车再生制动能量利用的探讨[A];2010城市轨道交通关键技术论坛论文集[C];2010年
8 刘广周;聂书奎;刘子成;;高压变频器在矿井提升机电控系统上的应用[A];煤矿自动化与信息化——第19届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
9 岳雪钢;牛铁龙;;变频器过电压故障原因分析及对策[A];2005全国有色金属自动化技术与应用学术年会论文集[C];2005年
10 童中祥;郭俊;;缆车变频控制系统制动试验研究[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 李军;知识点亮人生[N];人民铁道;2011年
2 记者 高云杰 通讯员 杜勇 乔平;少撂一把空气闸 再生制动威力大[N];人民铁道;2009年
3 陶佑林 本报特约记者 刘程  ;为“开路先锋”打造利器[N];解放军报;2003年
4 陈雨钢;上海张江现代化有轨电车线路正式通车运营[N];中国高新技术产业导报;2010年
5 ;天津车展秀出车坛豪门盛宴[N];天津日报;2006年
6 刘程;陶佑林;智慧的密码[N];中国质量报;2003年
7 本报通讯员 邓俊德 马仁林;打造列车牵引“助力器”[N];人民铁道;2009年
8 本报通讯员 成龙;大秦神韵[N];中国人事报;2010年
9 马常宏 李芹;敢立潮头唱大风[N];科技日报;2010年
10 成龙;大秦神韵[N];人民铁道;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周鹏;多车协同优化操纵理论及其应用研究[D];北京交通大学;2011年
2 付印平;列车追踪运行与节能优化建模及模拟研究[D];北京交通大学;2009年
3 尚明利;混合动力汽车再生制动与稳定性集成控制算法研究[D];吉林大学;2011年
4 刘志强;纯电动汽车电液复合再生制动研究[D];武汉理工大学;2011年
5 赵国柱;电动汽车再生制动若干关键问题研究[D];南京航空航天大学;2012年
6 孙磊;有机/无机复合多功能微球的合成、表征及其在光化学传感和生物成像方面的应用[D];吉林大学;2012年
7 吴峻;交流电机的转矩控制及电动车驱动技术的研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
8 赵树朋;混合动力汽车能量利用试验与仿真及评价方法研究[D];河北农业大学;2007年
9 陈庆樟;汽车再生制动稳定性与制动踏板平稳性控制研究[D];江苏大学;2008年
10 邹积勇;电动汽车控制策略研究[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭剑峰;机车节能优化操纵技术研究[D];北京交通大学;2011年
2 周伟志;电气化铁路供电系统负荷过程仿真研究[D];西南交通大学;2004年
3 何鹏飞;列车行车优化操纵的研究[D];西南交通大学;2012年
4 陈优;基于DF7G内燃机车模型的优化操纵方法研究[D];北京交通大学;2010年
5 董晖;电力机车节能与优化操纵研究[D];北京交通大学;2012年
6 李科亮;机车节能运行控制系统的研究[D];西南交通大学;2008年
7 庄会华;基于预测控制理论的机车节能运行控制系统的研究[D];西南交通大学;2009年
8 李华;城轨列车试验线再生制动能量吸收装置的研究与实现[D];西南交通大学;2011年
9 姚理;基于智能控制算法的列车自动驾驶系统的优化研究[D];北京交通大学;2009年
10 夏良梁;基于模糊控制的再生制动系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026