考虑驾驶策略的高速列车运行图节能优化方法

摘要：

为了降低高速列车从始发站至终到站运行的牵引能耗,研究了针对多列车区间运行时分同步分配的列车运行图节能优化方法.基于高速列车在站间采用的"四阶段"操纵策略构建最优驾驶策略集,以牵引距离和巡航距离为变化因子,以牵引能耗和区间运行时分为计算目标,求解出最优驾驶策略集里牵引能耗与区间运行时分的线性关系.在此基础上构建多列车区间运行时分最优分配的节能运行图模型.模型以牵引能耗最低为目标,考虑了列车总运行时间约束、变量取值范围约束以及安全间隔时分约束.在模型求解方面,选取拉格朗日松弛算法,将复杂约束松弛至目标函数当中,从而把原问题分解为各区间可独立求解的子问题,利用次梯度优化的方法得出精确解,实现了多列车区间运行时分同步分配的目标.以宝兰高速铁路为背景进行算例验证,结果表明:通过重新分配区间运行时分,10列车总共节约了595.958 kW·h牵引能耗,平均节能率达到了1.2％;从运行图的层面分析,该算例下通过调整区间运行时分的节能方法对其影响幅度较小,具有较强的现实意义;所提出的模型及算法的计算时间为10 s,针对列车开行对数较多的高速铁路,可有效提高求解效率.

关键词：高速铁路、列车运行图、节能优化、拉格朗日松弛算法、牵引能耗

所属期刊栏目：40

分类号：U292.4+1(铁路运输管理工程)

资助基金：国家自然科学基金;中央引导地方科技发展资金项目;甘肃省教育厅双一流重大科研项目

在线出版日期：2023-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：118-126,136