作 者 简 介 ： 超 云 （９４ ， 士生 ． 究方 向 ： 马 １ ８ ）硕 研 城市 轨 道 交通 列 车 运行 控 制 与仿 真 ． Ｅｍａ ：７２ ３ ６ ｊｕｅｕ ｃ ｉ０ １ １１ ＠ｂｔ．ｄ．ｎ ｌ
有效 降低 。
１ １ 优化模 型 ． 列车在站 间可能惰行 １次或多次 ， 对于大 多数 的地铁 系统 ， 站间距较短 ， 列车在 每个 车站都停 车 。 为 了研究 的方便 ， 本文对 于多次惰行 的研究 只涉及 ２ 个惰 行 区段 ， 即列 车 在 站 间惰 行 ２次 ， 惰 行运 其 行 模式如 图 １所示 。Ｓ 、 。Ｓ 、 为惰 行 点 ， 车 Ｓ 、。Ｓ 列 首先牵 引运 行至 Ｓ ， Ｓ ～ Ｓ 之 间惰 行 ， Ｓ 再 在 。 从 。
（ 行开始 和结束 的位 置） 惰行点 的选择将 会改 变 惰 ， 站间列 车运行 的速 度曲线 ， 从而产 生不 同的运行 时 间和 能耗值 ， 通过合 理的惰行控制 可 以使 列车 能耗
些非高 峰 时段 ， 果 增 加 的运 行 时 间在 可 以接 如
受 的范 围 内， 行 控 制 带 来 的 能耗 节 约 将 会 有效 惰 地 降低轨 道交 通 的运 营成本 。 在地 铁列 车节 能 控 制 研 究方 面 ， 国内外 进 行
制进行 了仿 真研究 ， 得到 了不 同影 响因素下 的惰行 控制策 略。
始制动停 车 。同时 ， 车 可能 越 过 Ｓ ～Ｓ 之 间 的 列 。 牵引运行 ， ５ 直 接 惰行 至 Ｓ 从 后制 动停 车 ， 时 此 列车在站 间只惰行 １次 。 列车节能运 行惰 行 控制 问题 可 以转 化为 寻找 站间惰行点 Ｓ （—ｌ２ … ，） ， ， 的具 体位 置 。优 化模
摘 要 惰 行 可 以 有 效 降 低 地 铁 列 车 能 耗 ， 过选 择 合 适 的 惰 行 点 可 以 实 现 列 车 的节 能 运 行 。建 立 通 了定 时 约束 条 件 下 列 车 节 能 运 行 惰 行 控 制 优 化 模 型 ， 模 型 求 解 的遗 传 算 法 嵌 入 到 城 市 列 车 运 行 计 将 算 系 统 中 ， 现 了给 定 线 路 条 件 下 站 间最 佳 惰 行 点 的 自动计 算 。结 合 具体 算 例 对 不 同站 间距 离 、 路 实 线 条件 、 间 限 速 、 行 时 间 、 行 次 数 等 条 件 下 的惰 行 控 制 进 行 了仿 真 研 究 ， 出 了各 影 响 因 素 与 惰 行 区 运 惰 给 控 制 的关 系 。仿 真结 果 表 明 ， 方 法 能 较 好 地 解 决 惰 行 控 制 优 化 问题 ， 铁 列 车 合 理 的站 间 运 行 时 间 该 地 取 值 ， 般 在 最 小 运 行 时 间 的基 础 上 增 加 ８ ～ １ 比较 合 适 。 一 ５ 关 键 词 惰 行 控 制 ； 能 ； 铁 ； 车 运 行 计 算 节 地 列
一
于给定 的运行 时间总是大 于最少运行 时间 ， 因而存 在着很 多满足 运行 时 间等 约束 条件 的列 车 运行 速 度 曲线 ， １ 速度 曲线 ， 应 着 １个列 车 操纵 方 每 条 对
式序列 ， 如牵引 、 惰行 、 制动和 １ 能耗值 。 个 惰行控 制优化 问题 就是 选 择最 合适 的 惰行 点
地 铁 列 车 节 能运 行 惰 行控 制研 究— — 马 超 云 能运 行 惰 行 控 制 研 究 ＊
马 超 云 毛 保 华 梁 肖 丁 勇 。
（ 京 交 通 大 学 城 市 交 通 复 杂 系统 理 论 与 技 术 教育 部重 点 实 验 室 北 京 １ ０ ４ ） 北 ０ ０ ４ （ 京交通大学交通运输学院。 北京 １０４） 北 ０ ０ ４
次牵引运行 至 Ｓ ，。 Ｓ 。 Ｓ ～ 之 间 惰 行 ， 过 ５ 经 后 开
了有 益 的尝试 ＿６。而关于惰 行 控制研 究 ， 重于 １＿ ＿ 偏
惰行 点 的计算 和优 化布 局 。而对 于惰行 控 制影 响 因素 （ 如站 间距 离 、 线路条 件 、 区间限速 、 行 时间 、 运
中 图分 类 号 ： ３ ． Ｕ２ １ ６ 文献标志码 ： Ａ ＤＯＩ １ ． ９ ３ ｊＩ Ｓ １ ７ — ８ １ ２ １ ． ２ ０ ９ ： ０ ３ ６ ／． Ｓ Ｎ ６ ４４ ６ ． ０ ０ ０ ． ０
地 铁是 城市 公 用设 施 中 的高 耗 能 系 统 ， 现 实 列 车节 能运行 是 降低地 铁能 耗 的重要途 径 。惰行 是 列车 在运 行过 程 中停 止牵 引或 制 动 ， 只在 阻 力 作 用下运 行 的状态 ， １ 是 种节 能 的操纵 方式 ， 地铁 列 车在站 间运 行 时尽量 采用惰 行 是最有 效 的节 能 措施 之一 。从 轨 道 交通 运 输 综 合 效 益来 考 虑 ， 在
１ 模 型 和算 法设 计
地 铁列车在站 间的运行 时间是预先给 定 的， 由
收稿 日期 ： ０ ０ ０ — ４ ２ １ １０ 修 回 日期 ： ０ ０ ０ — ０ ２ １ ３１
型 假 设 列 车 在 站 问 惰 行 ２ ， 而 存 在 ４ 惰 次 因 个
＊国家 自然 科 学基 金 项 目（ 准 号 ：０ ３０ ０７ ９ １１ ）北 京 市 教育 委 员会 学 科 与研 究 生 教育 建 设 项 目（ 准 号 ：Ｊ ０９０） 助 批 ６ ６４ １ ，０ ７０ ０ 、 批 Ｂ ２０ —４ 资
惰行次数 等） 与惰 行控制 的关系研究相对 较少 。 本文在借鉴 国 内外研究成果 的基础上 ， 结合我
国地铁列 车运行特点 ， 立 了列车节 能运 行惰行 控 建 制优化模 型 ， 运用模 型求 解的遗传算 法改 进 了城 市
列车运行计算 系统ｌ ， ７ 并使用该 计算 系统对 惰行控 ］