貨運(yùn)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(xué)位論文貨運(yùn)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(xué)號：：朱大鵬教授學(xué)校指導(dǎo)教臟名；職稱；王學(xué)碩壬學(xué)位安全科學(xué)與工程申請學(xué)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(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研充工作和取得的研巧成果，除了文中特別加標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人己經(jīng)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(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)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(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。１；學(xué)位論文作者簽名：＞＾簽字日期年＾月／日１學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解蘭州交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)蘭州交通大堂可＆將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存。、匯編Ｗ供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁

3、盤（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名導(dǎo)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(xué)位論文貨運(yùn)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(xué)科、專業(yè)：安全科學(xué)與工程研究方向：交通運(yùn)輸安全系統(tǒng)工程學(xué)號：0212065指導(dǎo)教師：朱大鵬完成日期：2015.04蘭州交通大學(xué)LanzhouJiaotongUniversity蘭州

4、交通大學(xué)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(nèi)無法取得突破性進(jìn)展的情況下，節(jié)能減排就顯得尤為重要。在所有國民經(jīng)濟(jì)部門中，鐵路運(yùn)輸部門是最大的耗能部門之一，而據(jù)不完全統(tǒng)計，機(jī)車牽引所消耗的能源大約可以占到鐵路運(yùn)輸總能耗的65%-75%，這其中貨運(yùn)列車機(jī)車又以其載重高、運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、運(yùn)行線路復(fù)雜等原因在整個機(jī)車牽引能耗中占有很大的比重，因此研究貨運(yùn)列車機(jī)車節(jié)能問題具有很深刻的意義。以此為背景，本文從貨運(yùn)列車機(jī)車運(yùn)行過程中的能耗為研究對象，引入遺傳算法對貨

5、運(yùn)列車節(jié)能操作問題進(jìn)行尋優(yōu)，給出能耗最小的操作方案，為司機(jī)的實際操作過程提供指導(dǎo)。本文以貨運(yùn)DF4B型列車為研究切入點(diǎn)，通過研究列車機(jī)車在運(yùn)行過程中的受力情況，并結(jié)合牽引計算和能耗計算的有關(guān)方法，運(yùn)用啟發(fā)式的智能算法，計算出貨運(yùn)列車節(jié)能操縱控制策略并對其進(jìn)行優(yōu)化。本文的主要內(nèi)容如下：首先，通過分析國內(nèi)外在列車節(jié)能操縱方面的研究成果，指出現(xiàn)有貨運(yùn)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(chǔ)上通過介紹遺傳算法相關(guān)理論，分析了用遺傳算法解決貨運(yùn)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(yùn)列車在運(yùn)行過程中能量消耗的影響因素及其受力情況，給出貨運(yùn)列車運(yùn)行過程中的牽引計算與能耗計算方法，為后續(xù)貨運(yùn)列車機(jī)車節(jié)能操縱方案的研究提供理論支持；其次，在對貨運(yùn)列車運(yùn)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(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，通過機(jī)車手柄位的確定、停車制動計算、確定坡道均衡速度、確定調(diào)整坡道、確定調(diào)整坡道控制集合等步驟建立貨運(yùn)列車節(jié)能操縱控制策略及優(yōu)化模型；最后，通過設(shè)計一種具有自適應(yīng)性的遺傳算法對上述貨運(yùn)列車節(jié)能操縱控制優(yōu)化模型進(jìn)行尋優(yōu)，并運(yùn)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(dǎo)下，通過確定機(jī)車經(jīng)濟(jì)手柄位、停車制動設(shè)計、確定坡道均衡速度、確定區(qū)間內(nèi)所有調(diào)整坡道的控制集等建立貨運(yùn)列車機(jī)車節(jié)能操縱優(yōu)化模型，并設(shè)計了相應(yīng)的遺傳算法對其進(jìn)行尋優(yōu)。在本文的研究過程中，運(yùn)用VC++軟件對第五部分的實例進(jìn)行計算，給出了貨運(yùn)列車在特定區(qū)間內(nèi)最優(yōu)的節(jié)能操縱策略，并與現(xiàn)行情況進(jìn)行對比，證明了算法的可行性。關(guān)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(yīng)用研究I貨運(yùn)列車節(jié)能操縱控制方案研究AbstractWithamasspopulati

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