[发明专利]列车节能运行的目标速度曲线的优化方法

摘要

本发明公开一种列车节能运行的目标速度曲线的优化方法，包括如下步骤：S1、基于分层优化方法将优化目标分为多个模态，基于模态切换满意区域计算得到任意两个相邻的模态之间的模态切换关系；S2、根据所述模态切换关系计算得到第一匀速模态的速度值以及第一惰行模态向制动模态切换的切换点的速度值；S3、基于双向迭代法反向计算第一匀速模态向第一惰行模态切换的切换点的位置坐标；S4、得到初始目标速度曲线；S5、针对任意一个陡坡区段，基于平均速度等效法优化上述初始目标速度曲线中与该陡坡区段对应的部分；S6、基于多目标满意度优化方法优化目标速度曲线。本发明所述优化方法可以有效提高列车运行的节能性、正点性、平稳性及安全性。

主权项

1.列车节能运行的目标速度曲线的优化方法，其特征在于，该优化方法包括如下步骤：S1、基于分层优化方法将优化目标分为多个模态，基于模态切换满意区域计算得到任意两个相邻的模态之间的模态切换关系,其中进一步包括如下子步骤S1.1、基于分层优化的方法将列车运行分为加速模态、匀速模态、惰行模态及制动模态四种模态,S1.2、根据机车的控制级位与机车牵引力的关系模型，由列车运行线路上每一个公里标对应的弯道、坡道、隧道估算得到列车运行的阻力,S1.3、对于任意一个制动能量再生率值，利用枚举算法按照任意的惰行模态向制动模态切换的切换点计算得到该制动能量再生率值对应的二维能耗分布曲线,S1.4、对二维能耗分布曲线的谷底区域，按照满意度隶属函数筛选出惰行模态向制动模态切换的模态切换满意区段,S1.5、对于制动能量再生率值为0％至100％，以1％为步长，重复所述步骤S1.3至S1.4，得到三维能耗分布曲面,S1.6、根据所述三维能耗分布曲面确定与任意一个制动能量再生率值对应的第一匀速模态的速度值与制动模态起始点的速度值的关系，然后根据该制动能量再生率值对应的第一匀速模态的速度值与制动模态起始点的速度值的关系确定该制动能量再生率值对应的模态切换关系；S2、根据所述模态切换关系计算得到第一匀速模态的速度值以及第一惰行模态向制动模态切换的切换点的速度值；S3、基于双向迭代法反向计算第一匀速模态向第一惰行模态切换的切换点的位置坐标；S4、由第一匀速模态的速度值、第一惰行模态向制动模态切换的切换点的速度值、以及第一匀速模态向第一惰行模态切换的切换点的位置坐标得到初始目标速度曲线；S5、针对任意一个陡坡区段，基于平均速度等效法优化上述初始目标速度曲线中与该陡坡区段对应的部分,包括如下子步骤：S5.1、根据上述初始目标速度曲线中各点的速度值、以及由弯道和隧道引起的附加阻力的大小重新确定坡道是否属于陡坡,S5.2、对于任意一个陡上坡区段，采用平均速度等效法确定列车动能闯破的加速点,S5.3、对于任意一个陡下坡区段，采用平均速度等效法确定列车惰行的起始点，使得列车在该陡下坡区段的运行时分等效于匀速运行通过该陡下坡区段；S6、基于多目标满意度优化方法优化目标速度曲线。