[发明专利]一种无接触网有轨电车全区间运行综合优化方法

权利要求书

1.一种无接触网有轨电车全区间运行综合优化方法，其特征在于，包括步骤：

根据无接触网有轨电车运行参数综合优化得到车辆在该区间的运行速度曲线，进行离线全区间优化；

所述离线全区间优化方法:根据车辆运行时间、运行距离、最高速度限制、加速度限制、车辆电机特性曲线、储能系统最大充电能力、辅助设备以及车辆基本运行阻力综合优化得到车辆在该区间的运行曲线，确定最优参考速度，无接触网有轨车辆以所述最优参考速度运行；

所述离线全区间优化方法中对无接触网有轨电车在车辆运行中的牵引阶段、匀速阶段和制动阶段分别进行能耗分析；再根据车辆运行时间t、运行距离S、最高速度限制Vmax、加速度限制amax、车辆电机特性曲线、储能系统最大充放电能力、车辆基本运行阻力以及辅助设备分别对运行过程中牵引阶段、匀速阶段和制动阶段分别进行离线运行优化，计算各个阶段的时间和距离，从而优化得到运行速度V；

所述优化方法，包括步骤：

S101：根据运行距离S和车辆运行时间t，设定的匀速速度V*；

S102：计算牵引阶段中牵引时间tq，牵引距离Sq；

S103：计算制动阶段中牵引时间tz，牵引距离Sz；

S104：计算匀速阶段剩余时间td，匀速距离Sd，根据td与Sd计算实际需要的匀速速度Vd；

S105：判断设定的匀速速度V*与计算实际需要的匀速速度Vd是否相等，若不相同调整V*，重新执行S101；

当车辆遇特殊情况实际速度偏离优化得到的参考速度时，车辆通过在线速度调节策略与电-机械制动力最优分配策略调节车辆速度。

2.根据权利要求1所述的一种无接触网有轨电车全区间运行综合优化方法，其特征在于，所述无接触网有轨电车在牵引阶段车辆按电机牵引特性曲线牵引，根据设定的匀速速度V*，计算牵引过程中的牵引时间tq和牵引距离Sq，以及车辆牵引状态下的运行速度V，其计算公式为：

其中，T为采样时间，m为车辆质量，tq为牵引时间，Sq为牵引距离，a为牵引加速度，V为运行速度，F_constant为车辆电机恒转矩出力，P_constant为车辆电机恒功率出力，F_f为车车辆运行基本阻力，n为采样周期数，a_max为最大牵引加速度。

3.根据权利要求2所述的一种无接触网有轨电车全区间运行综合优化方法，其特征在于，所述无接触网有轨电车在制动阶段，控制电制动功率小于或等于储能系统的吸收能力，保证车辆制动过程中储能系统的安全；根据设定的匀速速度V^*，计算制动过程中牵引时间t_z，牵引距离S_z，以及车辆制动状态下的运行速度V，其计算公式为：

其中，T为采样时间，m为车辆质量，t_z为牵引时间，S_z为牵引距离，a为牵引加速度，V为运行速度，η_DC/AC为牵引逆变器效率，P_sc为超级电容最大充电功率，F_f为车车辆运行基本阻力，η_motor为牵引电机效率。

4.根据权利要求3所述的一种无接触网有轨电车全区间运行综合优化方法，其特征在于，根据计算所得的牵引阶段时间和距离以及阶段过程的时间和距离，计算匀速阶段过程剩余时间t_d和匀速距离S_d，根据t_d与S_d计算匀速运行速度V_d，并判断实际需要的匀速运行速度V_d与设定的匀速速度V^*是否相同，若不相同调整设定的匀速速度V^*，重新计算t_d与S_d，其计算公式为：

5.根据权利要求4所述的一种无接触网有轨电车全区间运行综合优化方法，其特征在于，所述在线速度调节策略：当车辆实际速度偏离最优参考速度时，调节车辆速度，保证车辆准点到达的同时对车辆的能量利用效率的影响最小化。