貨運列車節(jié)能操縱控制優(yōu)化方案研究

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1、公開Ｕ２６８．６：中圖分類號：密級ＵＤＣ：：本校編號菊＃義遷乂＃碩±學位論文貨運列車節(jié)能操縱控制化化方案研究論文題目：郭禹０２１２０６５研究生姓違學號：：朱大鵬教授學校指導教臟名；職稱；王學碩壬學位安全科學與工程申請學位等級；專業(yè)；２０１５年０５月２０１５年０６月：論文提交日期：論文答辯日期獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研充工作和取得的研巧成果，除了文中特別加標注和致謝之處外，論文中不包含其他人己經發(fā)表或撰

2、寫過的研巧成果，也不包含獲得皇州交通大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料一同工作的同志對本研究所做的任。與我何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。１；學位論文作者簽名：＞＾簽字日期年＾月／日１學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解蘭州交通大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定。特授權蘭州交通大堂可＆將學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存。、匯編Ｗ供查閱和借閱。同意學校向國家有關部口或機構送交論文的復印件和磁

3、盤（保密的學位論文在解密后適用本授權說明）學位論文作者簽名導師簽名：：斗１施簽字曰期：１：《？〇也年月曰簽字曰期心１年＾月曰Ｉ占＞＾Ｉ碩士學位論文貨運列車節(jié)能操縱控制優(yōu)化方案研究ResearchonOptimizedControlEnergy-SavingSchemeofFreightTrain作者姓名：郭禹學科、專業(yè)：安全科學與工程研究方向：交通運輸安全系統(tǒng)工程學號：0212065指導教師：朱大鵬完成日期：2015.04蘭州交通大學LanzhouJiaotongUniversity蘭州

4、交通大學碩士論文摘要我國人口眾多，對能源的需求量也越來越大，在目前開發(fā)利用新能源與提高能源利用率短期內無法取得突破性進展的情況下，節(jié)能減排就顯得尤為重要。在所有國民經濟部門中，鐵路運輸部門是最大的耗能部門之一，而據(jù)不完全統(tǒng)計，機車牽引所消耗的能源大約可以占到鐵路運輸總能耗的65%-75%，這其中貨運列車機車又以其載重高、運輸距離遠、運行線路復雜等原因在整個機車牽引能耗中占有很大的比重，因此研究貨運列車機車節(jié)能問題具有很深刻的意義。以此為背景，本文從貨運列車機車運行過程中的能耗為研究對象，引入遺傳算法對貨

5、運列車節(jié)能操作問題進行尋優(yōu)，給出能耗最小的操作方案，為司機的實際操作過程提供指導。本文以貨運DF4B型列車為研究切入點，通過研究列車機車在運行過程中的受力情況，并結合牽引計算和能耗計算的有關方法，運用啟發(fā)式的智能算法，計算出貨運列車節(jié)能操縱控制策略并對其進行優(yōu)化。本文的主要內容如下：首先，通過分析國內外在列車節(jié)能操縱方面的研究成果，指出現(xiàn)有貨運列車節(jié)能操縱研究的局限性主要表現(xiàn)在算法過于理論化和成果通用性差兩個方面，在此基礎上通過介紹遺傳算法相關理論，分析了用遺傳算法解決貨運列車節(jié)能操縱問題的可行性，為下

6、文理論研究提供算法支持，并通過研究貨運列車在運行過程中能量消耗的影響因素及其受力情況，給出貨運列車運行過程中的牽引計算與能耗計算方法，為后續(xù)貨運列車機車節(jié)能操縱方案的研究提供理論支持；其次，在對貨運列車運行過程中能量消耗的影響因素與列車節(jié)能操縱優(yōu)化原則進行分析的基礎上，通過機車手柄位的確定、停車制動計算、確定坡道均衡速度、確定調整坡道、確定調整坡道控制集合等步驟建立貨運列車節(jié)能操縱控制策略及優(yōu)化模型；最后，通過設計一種具有自適應性的遺傳算法對上述貨運列車節(jié)能操縱控制優(yōu)化模型進行尋優(yōu)，并運用實例證明了該模

7、型及算法的有效性。本文在列車節(jié)能基本原則的指導下，通過確定機車經濟手柄位、停車制動設計、確定坡道均衡速度、確定區(qū)間內所有調整坡道的控制集等建立貨運列車機車節(jié)能操縱優(yōu)化模型，并設計了相應的遺傳算法對其進行尋優(yōu)。在本文的研究過程中，運用VC++軟件對第五部分的實例進行計算，給出了貨運列車在特定區(qū)間內最優(yōu)的節(jié)能操縱策略，并與現(xiàn)行情況進行對比，證明了算法的可行性。關鍵詞：節(jié)能減排，遺傳算法，列車受力分析,控制策略,論文類型：應用研究I貨運列車節(jié)能操縱控制方案研究AbstractWithamasspopulati

8、on，demandofenergyisalsoincreasing.Therefore,inthecurrentdevelopmentandutilizationofnewenergysourcesandimprovingenergyefficiencycannotbeachievedunderthebreakthroughintheshortterm,theenergy-Savingisparticularlyimportant.Inal