高速列车动态间隔优化的弹性调整策略

作者：蔡伯根; 孙婧; 上官伟^*

来源：交通运输工程学报, 2019, 19(01): 147-160.

DOI：10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.01.015

• 高速列车
• 列车运行优化
• 移动闭塞系统
• 列车追踪运行
• 多目标优化
• 弹性间隔调整
• 控制策略动态优化

为保证列车运行安全性,提高铁路线路运载效能,针对移动闭塞系统,研究了高速列车追踪运行的间隔弹性调整策略和操纵轨迹的动态优化问题;以高速列车运行安全性、效率、能耗和乘客舒适度作为列车运行控制策略曲线的优化目标,研究了列车的追踪运行过程;采用差分进化算法求解了列车运行过程多目标优化模型,设计了离线最优运行控制策略曲线;提出了列车弹性追踪间隔模型,分析了列车运行过程中追踪间隔的实时变化;基于弹性间隔模型设计列车追踪运行控制策略动态调整机制,采集列车实际运行数据,实时监测相邻列车间的实际追踪间隔,评估其是否符合安全性与效率约束条件,并分析了评估结果;依据工况调整原则在线调整追踪列车的运行状态与工况,实时优化列车追踪间隔;应用武广高速铁路赤壁北—长沙南区间的实际运行数据进行了仿真验证。仿真结果表明:与真实区间运行数据相比,采用离线最优运行控制策略曲线后,运行能耗降低了6.86%;与固定追踪时间间隔模型相比,采用基于弹性模型的控制策略动态调整机制有效提升了铁路整体运输效能,将临界安全发车间隔从234 s缩短至161 s,线路整体运行效率由6 434 s缩短至6 376 s,与真实运行数据相比,追踪列车的运行能耗降低了7.194%。

• 单位
  电子信息工程学院; 北京交通大学; 轨道交通控制与安全国家重点实验室