基于地鐵列車節(jié)能優(yōu)化及行車調(diào)度綜合控制策略分析

陳威

摘 要：本文主要介紹了地鐵列車節(jié)能優(yōu)化和行車調(diào)度綜合控制，重點(diǎn)分析了地鐵列車運(yùn)行節(jié)能優(yōu)化的有效策略和行車調(diào)度綜合控制的有效策略。降低地鐵行車運(yùn)行中的耗能，有利于實(shí)現(xiàn)地鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對行車調(diào)度進(jìn)行綜合控制，可以保證地鐵列車運(yùn)行的平穩(wěn)性，采取有效措施加強(qiáng)這兩項(xiàng)工作，可以為地鐵系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行提供基礎(chǔ)和保證。

關(guān)鍵詞：地鐵列車;節(jié)能優(yōu)化;行車調(diào)度;綜合控制

1 地鐵列車節(jié)能優(yōu)化的有效策略

隨著社會的發(fā)展，各行各業(yè)都在追求綠色發(fā)展，地鐵行業(yè)也應(yīng)該逐步地實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化。地鐵列車在運(yùn)行的過程，會受到幾種不同的力的作用，分別有：牽引力、制動力和阻力等。通過計(jì)算不同力之間的大小關(guān)系以及功能轉(zhuǎn)換關(guān)系，可以得到降低地鐵列車運(yùn)行耗能的有效措施。地鐵車輛在相鄰兩個(gè)車站間的運(yùn)行要經(jīng)過啟動、勻速、惰行、再生制動和空氣制動五個(gè)步驟，如果列車的運(yùn)行路線為直線，那么列車運(yùn)行只需要依次完成這五個(gè)步驟即可，同樣的兩個(gè)地鐵站點(diǎn)，地鐵車輛在直線線路上運(yùn)行耗費(fèi)的能量比曲線線路上運(yùn)行耗費(fèi)的能量少得多，因?yàn)樵谇€線路上，列車在運(yùn)行過程中要對上述五個(gè)步驟中的某些步驟進(jìn)行幾次重復(fù)，在這種情況下，車輛運(yùn)行耗能會在一定程度上有所增加。因此，在條件允許的情況下，列車運(yùn)行路線要盡可能修建為直線。除此之外，線路為坡狀時(shí)，列車在運(yùn)行的過程中會在上述五個(gè)步驟的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)步驟：下坡加速或者上坡減速。一般情況下，地鐵車輛上坡耗能大于下坡耗能。為了得到各種不同路線下地鐵車輛運(yùn)行的最佳節(jié)能策略，需要建立耗能模型，對地鐵車輛運(yùn)行過程中造成能量消耗的各個(gè)因素進(jìn)行定量地分析。當(dāng)列車行車路線位于坡道時(shí)，為了在保證列車運(yùn)行安全性和平穩(wěn)性的基礎(chǔ)上盡可能地降低能量消耗，要保持牽引功率不變，此時(shí)可以實(shí)現(xiàn)列車上坡減速和下坡加速。當(dāng)列車進(jìn)入到制動環(huán)節(jié)時(shí)，列車司機(jī)就需要進(jìn)行全力制動。在這種情況下，可以實(shí)現(xiàn)耗能的最小化，有效的實(shí)現(xiàn)地鐵列車運(yùn)行過程的節(jié)能優(yōu)化。當(dāng)然，在對具體的數(shù)據(jù)如牽引功率、制動系數(shù)等進(jìn)行計(jì)算時(shí)，為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要用到計(jì)算機(jī)來尋找最優(yōu)解，其具體的流程如圖1所示。

2 地鐵列車行車調(diào)度綜合控制策略

地鐵列車行車調(diào)度工作對于保證地鐵系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性有非常重要的作用，因此對其進(jìn)行綜合控制、實(shí)現(xiàn)調(diào)度工作的優(yōu)化可以為地鐵列車的運(yùn)行提供進(jìn)一步的保證。地鐵列車行車調(diào)度綜合控制策略如圖2所示。

2.1 提高設(shè)備自動化水平

提高各項(xiàng)設(shè)備的自動化是實(shí)現(xiàn)對地鐵列車行車綜合控制的重要措施。實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動化運(yùn)行，不僅可以提高行車調(diào)度工作的質(zhì)量和效率，還可以促進(jìn)整個(gè)地鐵列車系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)范化、智能化和現(xiàn)代化。無論是列車運(yùn)行出現(xiàn)故障，還是乘客有意外情況，此時(shí)行車調(diào)度人員都要對列車運(yùn)行進(jìn)行一定的調(diào)整，要么暫停列車，要么停運(yùn)列車。在這個(gè)過程中，設(shè)備的自動化運(yùn)行可以幫助調(diào)度人員更加精準(zhǔn)地計(jì)算列車暫停運(yùn)行的具體時(shí)間，這樣可以有效提升行車調(diào)度的效率，避免因?yàn)檎{(diào)度工作使得整個(gè)地鐵系統(tǒng)受到大的影響。在自動化設(shè)備的幫助下，調(diào)度人員就可以有更多的時(shí)間和精力來強(qiáng)化地鐵行車調(diào)度的綜合控制，這樣，整個(gè)地鐵系統(tǒng)的運(yùn)行就會因此而更加高效和順利。

2.2 建立完善的地鐵列車行車調(diào)度體系

建立完善的地鐵列車行車調(diào)度體系可以為綜合控制行車調(diào)度工作奠定良好的基礎(chǔ)，確保調(diào)度工作高質(zhì)量高效率地完成。具體來說，成熟的行車調(diào)度體系必須要制定完善的管理制度，在制度規(guī)范下，調(diào)度工作人員的行為就可以得到制約，同時(shí)調(diào)度的質(zhì)量和效率也可以得到有效地提高。同時(shí)，體系中還應(yīng)該包括必要的應(yīng)急機(jī)制，也就是針對各種緊急情況或者意外事故制定相應(yīng)的解決措施，并且定期進(jìn)行安全演練，這樣可以提升調(diào)度人員的反應(yīng)能力，在地鐵列車出現(xiàn)意外時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)范的步驟來采取措施，及時(shí)地解決問題。

2.3 制定科學(xué)合理的列車調(diào)度時(shí)刻表

在地鐵列車行車調(diào)度工作中，為了確保調(diào)度方案的科學(xué)性和適用性，調(diào)度人員可以提前根據(jù)實(shí)際情況制定合理的列車調(diào)度時(shí)刻表，嚴(yán)格按照時(shí)刻表完成列車調(diào)度工作，這樣可以在保證列車運(yùn)行準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)點(diǎn)且安全的基礎(chǔ)上，最大程度地降低能量消耗，同時(shí)也可以提升乘客的滿意度，這對于實(shí)現(xiàn)列車調(diào)度的綜合控制是非常有利的。

3 小結(jié)

為了降低地鐵行車運(yùn)行過程中消耗的能量，要根據(jù)不同路線的不同特點(diǎn)實(shí)行有效措施，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的節(jié)能優(yōu)化。地鐵列車行車調(diào)度工作在地鐵系統(tǒng)中也同樣重要，對其進(jìn)行綜合控制的有效策略分別有：提高設(shè)備自動化水平;建立完善的地鐵列車行車調(diào)度體系;制定科學(xué)合理的列車調(diào)度時(shí)刻表等。

參考文獻(xiàn)：

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