城市地铁系统建模及时间优化方案研究

【摘要】：城市地铁系统是城市轨道交通系统中最重要的一部分。由于其自身运量大，速度快，无污染和时间确定等优点，地铁已成为世界各大城市优先发展的交通工具。而据相关学者统计，城市地铁系统能耗在城市电网能耗中占较大比重。因此，研究地铁系统节能问题对实现社会节能减排的长远目标将带来积极影响。 本文所做工作包括地铁系统仿真平台的构建以及时间优化算法设计。首先利用Matlab搭建了上海地铁一号线轨道交通电力系统模型。其中包括供电系统模型（110kV城市高压电网，牵引变电站，1500V直流电网）及机车牵引系统模型（逆变器，交流异步电机，列车负载模型）。该模型能够仿真上海地铁一号线运行状态。接着，本文将设计焦点放在对列车进出站时间的优化上，实现制动过程能量的利用。由于地铁运行过程中的不确定性很大，难以得到解析的表达式，因而本文选用智能仿生型的优化算法，具体是将遗传算法与粒子群算法融入到本文的设计中，同时比较两种方案的优缺点，得出优化结论。