基于GSO算法的列車運行節(jié)能操縱優(yōu)化研究

【摘要】：鐵路作為我國重要的交通運輸方式,具有客貨運周轉量大的特點,極大地促進了國民經(jīng)濟的發(fā)展。然而隨著鐵路規(guī)模和運輸量的增加,鐵路能耗日益增大,帶來了一定的能源問題和環(huán)境問題。從可持續(xù)發(fā)展的角度來看,研究列車運行節(jié)能問題具有重大意義。 列車運行能耗是鐵路能耗的主體,也是研究鐵路節(jié)能問題的關鍵。列車運行過程中,操縱方式對運行能耗的影響最大。為有效降低列車運行能耗,可從研究列車操縱方式入手,通過智能優(yōu)化算法尋求合理的節(jié)能優(yōu)化操縱方式。論文在分析列車牽引計算模型和列車運行能耗計算模型的基礎上,對列車節(jié)能運行的基礎理論進行了深入探討,重點分析了列車節(jié)能操縱優(yōu)化問題的基本方法。 論文借鑒了國內(nèi)外已有研究成果,對基于GSO算法的列車節(jié)能操縱優(yōu)化進行了研究,將GSO算法與操縱工況序列相結合,通過優(yōu)化計算確定列車操縱工況關鍵轉換點最優(yōu)位置,在滿足運行速度、時間以及距離等約束條件下,達到列車節(jié)能操縱優(yōu)化的目的。論文結合實際優(yōu)化問題,對GSO算法列車節(jié)能操縱優(yōu)化模型進行了分析和建立,并對求解過程中的關鍵步驟進行了優(yōu)化,使算法獲得更好的優(yōu)化性能。最后編程完成了優(yōu)化模型的仿真系統(tǒng)。通過具體的運行實例計算,分析驗證了算法的有效性,列車節(jié)能操縱離線優(yōu)化效果良好。 【關鍵詞】：列車運行能耗 節(jié)能操縱 操縱工況序列 GSO算法
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U268.6
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-13
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.1.1 選題背景10
• 1.1.2 研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容與方法12-13
• 第2章 列車運行能耗與節(jié)能策略13-25
• 2.1 列車牽引計算模型13-16
• 2.1.1 列車運行合力分析13-16
• 2.1.2 列車牽引計算電算模型16
• 2.2 列車運行能耗計算模型16-19
• 2.2.1 列車能運行耗主要構成16-17
• 2.2.2 能耗計算方法17
• 2.2.3 基于能耗曲線的能耗計算17-19
• 2.3 列車運行能耗的影響因素19-22
• 2.4 列車節(jié)能操縱策略22-24
• 2.4.1 列車運行模式22-23
• 2.4.2 列車節(jié)能操縱策略23-24
• 2.5 本章小結24-25
• 第3章 GSO算法節(jié)能操縱優(yōu)化方法25-36
• 3.1 節(jié)能操縱優(yōu)化問題25
• 3.2 基于操縱序列表的節(jié)能優(yōu)化25-28
• 3.2.1 工況序列表26-27
• 3.2.2 工況序列表的制定27-28
• 3.3 操縱序列與GSO算法結合的節(jié)能優(yōu)化28
• 3.4 GSO優(yōu)化算法設計28-35
• 3.4.1 GSO算法描述29-31
• 3.4.2 GSO算法實現(xiàn)流程31-32
• 3.4.3 GSO算法性能分析32
• 3.4.4 GSO算法實例計算32-35
• 3.4.5 GSO算法總結35
• 3.5 本章小結35-36
• 第4章 GSO算法節(jié)能操縱建模與優(yōu)化36-43
• 4.1 優(yōu)化模型建立36-40
• 4.1.1 決策變量與適應度函數(shù)36
• 4.1.2 模型約束36-39
• 4.1.3 模型參數(shù)設定39-40
• 4.2 模型求解與優(yōu)化40-42
• 4.2.1 模型求解流程圖40-41
• 4.2.2 求解關鍵步驟優(yōu)化41-42
• 4.3 本章小結42-43
• 第5章 GSO算法節(jié)能操縱優(yōu)化模型仿真43-51
• 5.1 仿真系統(tǒng)功能分析43
• 5.2 仿真系統(tǒng)結構圖43-44
• 5.3 仿真模塊設計與實現(xiàn)44-47
• 5.3.1 線路數(shù)據(jù)44-45
• 5.3.2 列車數(shù)據(jù)45-46
• 5.3.3 操縱策略46-47
• 5.3.4 列車運行仿真47
• 5.4 優(yōu)化結果分析47-50
• 5.5 本章小結50-51
• 結論51-52
• 致謝52-53
• 參考文獻53-56

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