基于离散微区间工况选择的列车节能运行优化方法

列车节能运行优化可降低列车的运行能耗,从而降低轨道交通运营成本,但对于坡度、坡长、限速等条件多变的线路,既有节能优化方法难以给出合理的工况组合方案,因此提出基于离散微区间工况选择的列车节能运行优化方法。首先,将列车运行区间离散为等距的微区间,建立节能运行优化模型;其次,通过考虑相邻2个迭代最优解之间差异的启发效应,对蚁群系统算法(ACS算法)进行改进,提出改进的蚁群系统算法(ACSd算法);然后,采用ACSd算法在微区间中直接选择运行工况;最后,将节能和准时的要求同时纳入目标函数和算法的启发因子,并提出调节信息素浓度的时间补偿机制处理时间误差。以北京亦庄地铁线某个多坡段区间为例,将所提方法与既有能量分配法的优化结果进行对比,并对分别采用ACSd算法和ACS算法选择运行工况所获得的优化结果进行对比。结果表明:基于微区间工况选择的优化方法较能量分配方法降低能耗29.1%;采用ACSd算法进行列车节能运行优化较ACS算法降低能耗9.9%。