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《西南交通大学》 2012年
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电分相布局优化设置方案与列车运行时分关系研究

孙鹏飞  
【摘要】:随着列车运营速度级别的不断提升,电分相已经逐渐成为影响列车提速和线路运营密度的主要因素之一。不合理的电分相设置会增加线路接触网设计容量,并严重约束全线列车运行时分,因此电分相的合理设置与优化布局逐渐受到人们的重视。但是电气化铁路的设计里程长,线路条件复杂,仅靠现有设计规则进行人工排布很难满足全局优化、精细化设计的需求,因此对电分相布局优化展开研究并编制相应的自动布局软件已成为当前电气化铁路发展迫切的需求。 本文依托国家科技支撑项目《列车运行控制及牵引供电系统仿真技术研究》与铁道部科技研究开发计划《客运专线电分相设置方案与运行时分目标关系的仿真评估》,采用理论分析结合算例验证的方法,对电气化铁路电分相布局优化展开研究,主要研究内容如下: 首先,介绍电分相装置的类型及技术特点,并对国内主流列车过电分相技术进行对比;根据现行国家铁路设计标准、建设标准和相关研究文献归纳并总结了电分相在设计阶段需要遵循的设置约束。其次,建立以距离为自变量的列车解算模型及过电分相模型;基于模型对电分相设置与列车运行关系进行分析,对比不同电分相的中性区间和过电分相后追赶区间对列车运行速度与时分的影响。通过分析对比不同电分相位置对列车运行的影响,给出局部优化规则并通过算例证明规则的合理性与有效性。然后,将遗传算法引入电分相布局优化问题,首先将单个方案中所有电分相的公里标作为个体,建立顺序列表型染色体;以每种方案的时间延迟为目标值,并线性拉伸为适应度函数;将电分相设置约束作为适应度判别依据;采用单点交叉和删减变异的遗传方法,建立起基于遗传算法的电气化铁路电分相布局优化方法。 最后,基于VS2008/MFC开发电气化铁路电分相布局优化软件,用于既有线路的电分相评估和新线电分相布局优化;分别以京津城际高铁,京沪高铁,武广高铁为算例,利用该软件进行电分相布局优化,并与现行方案进行对比分析,验证了理论的正确性和程序的实用性。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U223

【参考文献】
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