摘要
针对已按照运营要求编制的城市轨道交通列车时刻表，考虑以节能为目标进行时刻表的节能调整优化，是一种实用的运输组织节能优化手段，对于城市轨道交通运营企业在满足客运需求和运输组织要求的前提下进一步节能降本具有重要意义。本文以城市轨道交通列车时刻表为研究对象，从列车运行时能量供需两层面研究了时刻表节能调整优化问题，主要研究内容如下: (1)针对列车时刻表节能调整优化问题，提出了基于速度曲线选择的区间运行时间调节策略和基于始发时间调节的再生制动能量利用策略。在区间运行时间调节策略中，基于线路实际情况构造列车速度曲线候选集，通过为列车运行各区间选择速度曲线，调节全线运行时间在各区间的分配方案，降低牵引能耗;在区间运行时间调节的基础上，进一步应用始发时间调节策略微调各列车始发时间，基于列车运行时空关系构建节能环境，提高再生制动能量的利用率。 (2)依托两种节能优化策略，构建了城市轨道交通列车时刻表节能调整优化模型和算法。根据两种节能优化策略设计求解变量，充分考虑现有列车运行图的框架稳定性和要素条件构建节能时间要素的调节范围约束，以最小化时刻表净能耗为目标建立了时刻表优化模型。根据模型的特点，提出了由速度曲线选择的双亲双子和始发时间调节的单亲单子两种方式构成的混合交叉算子，基于遗传算法框架设计了模型的求解方法。 (3)以广州地铁八号线“万胜围-凤凰新村”区间的列车时刻表为例，验证了本文提出的时刻表节能调整优化模型和算法的有效性和实用性。结果表明，优化后时刻表的牵引能耗降低了0.95％,再生制动能量利用率提高了8.18％，节能效果可达6.78％。该方法可在保证列车时刻表服务质量稳定的条件下取得较为显著的节能效果，为城市轨道交通运营企业提供实用化的有效运行图节能途径。
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