基于混合碳化硅器件的城市轨道交通车辆牵引节能研究

以碳化硅为代表的新一代半导体器件在城市轨道交通车辆中的应用对车辆牵引电传动系统技术的发展意义重大。将混合碳化硅器件应用于城市轨道交通车辆牵引系统中,能极大地发挥碳化硅器件高温、高频和低损耗的特点,提高车辆牵引系统效率,实现牵引系统的节能降耗目标。与硅功率器件的电机损耗相对比,混合碳化硅功率器件的电机损耗可降低4%;通过更换功率器件、配套新型牵引控制单元,以及采用新的PWM(脉冲宽度调制)控制算法,降低了功率器件的开关损耗和导通损耗。在此基础上,优化了碳化硅功率器件的控制算法,以抑制电流谐波、降低电机损耗。软件仿真和装车测试结果验证了该混合碳化硅器件在车辆牵引系统中的节能效果。

既有地铁线路牵引节能优化策略研究

针对地铁线路开通运营一段时间后列车牵引能耗趋于稳定的情况,文章基于构建的牵引能耗模型提出了优化牵引电制动特性与提高能量回馈率两种节能策略。对优化策略进行仿真研究,结果表明两种优化方案均具有牵引节能的效果。对既有地铁线路列车的牵引电制动特性进行优化,同时根据线路排车密度特点合理设置能馈装置,可起到有效牵引节能作用,并确保后续30年运营经济效益最优。

基于Dueling DQN算法的列车运行图节能优化研究

通过优化地铁时刻表可有效降低地铁牵引能耗。为解决客流波动和车辆延误对实际节能率影响的问题,提出列车牵引和供电系统实时潮流计算分析模型和基于Dueling Deep Q Network(Dueling DQN)深度强化学习算法相结合的运行图节能优化方法,建立基于区间动态客流概率统计的时刻表迭代优化模型,降低动态客流变化对节能率的影响。对预测Q网络和目标Q网络分别选取自适应时刻估计和均方根反向传播方法,提高模型收敛快速性,同时以时刻表优化前、后总运行时间不变、乘客换乘时间和等待时间最小为优化目标,实现节能时刻表无感切换。以苏州轨道交通4号线为例验证方法的有效性,节能对比试验结果表明:在到达换乘站时刻偏差不超过2 s和列车全周转运行时间不变的前提下,列车牵引节能率达5.27%,车公里能耗下降4.99%。

中低速磁浮列车运行速度区间对能耗影响分析

阐述了磁浮列车运行特性和牵引效率与速度的关系,提出列车平均阻力这一概念,用平均速度和平均阻力反映在固定长度平直道上运行能耗和运行耗时的大小。通过试验数据分析了列车不同的运行速度上下限对列车运行能耗和运行耗时的影响,并得出对磁浮列车在平直道上节能驾驶具有指导意义的3点结论。