面向能耗峰值优化的管轨列车综合控制技术研究

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文面向能耗峰值优化的管轨列车综合控制技术研究作者姓名张利学科专业交通信息工程及控制指导教师徐洪泽教授培养院系电子信息工程学院二零一五年四月硕士学位论文面向能耗峰值优化的管轨列车综合控制技术研究作者：张利导师：徐洪泽北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户

2、提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）签字曰期：年，上曰签字日期：防分月■日学校代码密级：公开北京交通大学硕士学位论文面向能耗峰值优化的管轨列车综合控制技术研宄作者姓名：张利学号：导师姓名：徐洪泽职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：交通信息工程及控制研究方向：轨道交通计算机控制北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我的导师徐洪泽教授的悉心指导下完成的，徐洪泽教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来徐洪泽老师对我的关心和指导。张文静、仲维锋、岳强、刘湘黔老师对我的科研工作和论文都提出了许多宝贵的意见，在此

3、表示衷心的感谢。在实验室工作和撰写论文期间，李柯、赵兴华、袁飞等同学以及黄虹苇、黄凯芝、兰远锋、李忠欣等师弟对我论文的研宄工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。北京交通大学硕士学位论文摘要摘要摘要：管轨（是一种将煤炭从坑口运输到铁路集装站或坑口发电厂的中短途全自动的轨道运输系统，该系统具有爬坡能力强（最大。）、转弯半径小等特点，适合在我国内蒙、山西等多丘陵地带的煤炭产地执行中短途运输作业。由于多列车在上下起伏的陡坡上追踪运行和重载起停，如果不对列车群进行综合协调控制将产生瞬间极大的牵引电流，因此，在满足

4、运输需求的前提下，研究管轨运输系统的列车群协调调度控制技术，成为当前的重点研宄课题。本文首先针对管轨运输系统的线路特点，对多质点列车进行受力分析，进而分析了列车的运行能耗。在此基础上，利用周期事件规划问题模型，提出一种面向线路能耗峰值优化的多车综合控制方案，具体研究工作如下：首先，分析了管轨列车的性能和线路条件，建立了多质点列车受力分析模型，给出了列车运行过程中位移、速度、能耗之间的关系模型。其次，在列车运行过程速度位移能耗关系模型的基础上，结合周期事件规划问题模型，建立了运输能力与能耗峰值相平衡的目标函数；针对管轨运输系统的作业特点，分析了模型的各种约束条件。在此基础上，给

5、出了面向线路能耗峰值优化的管轨列车综合控制方案，并给出了不同权重配置下的结果。最后，设计了面向线路能耗峰值优化的管轨列车作业计划管理系统，并基于既有的软硬件环境对其主要功能进行了仿真验证，仿真结果表明本文提出的面向线路能耗峰值优化的管轨列车综合控制方案的有效性。关键词：管轨运输；峰值能耗；作业计划；优化控制分类号：北京交通大学硕士学位论文，，，，，：：京交通大硕士学位论文录目录摘要ABSTRACTIV1511.1研宄背景与研宄意义国内外应用与研宄现状论文的主要内容管轨运输系统列车运行过程受力与能耗分析列车运行过程受力分析列车与线路基本情况分析多质点列车运行过程受力分析列车运行

6、过程能耗分析列车运行过程能耗的计算列车运行过程能耗计算流程列车运行过程能耗仿真小结面向能耗峰值优化的管轨列车综合控制方案管轨运输系统作业流程分析周期事件规划问题的适用性分析面向峰值能耗优化的列车综合控制模型目标函数分析约束条件分析模型的归纳模型的求解应用研宄与仿真验证系统架构设计作业计划管理业务流程分析功能模块的划分核心功能设计与实现北京交通大硕士学位论文目录仿真与验证小结参考文献作者简历及攻读硕士博士学位期间取得的研究成果独创性声明学位论文数据集北京交通大学硕士学位论文引言研究背景与研究意义煤炭是我国主要的能源来源和重要的化工原料，其产品和衍生品贯穿于曰常生活中的方方面面，

7、对国民经济和社会发展具有重要作用，同时，我国又是生产和消费煤炭的大国，年的产量和消费量将达到亿吨。但我国煤炭多采用汽车运输，运输成本约占总成本的远高于欧美发达国家，运输成本己成为制约煤炭企业发展的瓶颈。因此，充分发挥现代轨道交通技术优势，使我国煤炭运输走向效率高、资源消耗少、经济效益好、安全有保障的良性发展道路具有十分重要的意义。在我国内蒙和山西等煤炭产区，为了解决运输成本高、污染严重的问题，管轨运输系统应运而生，相比汽车运输，管轨在节能环保的基础上可以实现全自动控制，而相比传统铁路，其攀爬坡度大、转弯