基于地铁列车节能优化及行车调度综合控制策略分析

陈威

摘 要：本文主要介绍了地铁列车节能优化和行车调度综合控制，重点分析了地铁列车运行节能优化的有效策略和行车调度综合控制的有效策略。降低地铁行车运行中的耗能，有利于实现地铁行业的可持续发展，对行车调度进行综合控制，可以保证地铁列车运行的平稳性，采取有效措施加强这两项工作，可以为地铁系统的平稳运行提供基础和保证。

关键词：地铁列车;节能优化;行車调度;综合控制

1 地铁列车节能优化的有效策略

随着社会的发展，各行各业都在追求绿色发展，地铁行业也应该逐步地实现节能优化。地铁列车在运行的过程，会受到几种不同的力的作用，分别有：牵引力、制动力和阻力等。通过计算不同力之间的大小关系以及功能转换关系，可以得到降低地铁列车运行耗能的有效措施。地铁车辆在相邻两个车站间的运行要经过启动、匀速、惰行、再生制动和空气制动五个步骤，如果列车的运行路线为直线，那么列车运行只需要依次完成这五个步骤即可，同样的两个地铁站点，地铁车辆在直线线路上运行耗费的能量比曲线线路上运行耗费的能量少得多，因为在曲线线路上，列车在运行过程中要对上述五个步骤中的某些步骤进行几次重复，在这种情况下，车辆运行耗能会在一定程度上有所增加。因此，在条件允许的情况下，列车运行路线要尽可能修建为直线。除此之外，线路为坡状时，列车在运行的过程中会在上述五个步骤的基础上再增加一个步骤：下坡加速或者上坡减速。一般情况下，地铁车辆上坡耗能大于下坡耗能。为了得到各种不同路线下地铁车辆运行的最佳节能策略，需要建立耗能模型，对地铁车辆运行过程中造成能量消耗的各个因素进行定量地分析。当列车行车路线位于坡道时，为了在保证列车运行安全性和平稳性的基础上尽可能地降低能量消耗，要保持牵引功率不变，此时可以实现列车上坡减速和下坡加速。当列车进入到制动环节时，列车司机就需要进行全力制动。在这种情况下，可以实现耗能的最小化，有效的实现地铁列车运行过程的节能优化。当然，在对具体的数据如牵引功率、制动系数等进行计算时，为了保证数据的准确性，需要用到计算机来寻找最优解，其具体的流程如图1所示。

2 地铁列车行车调度综合控制策略

地铁列车行车调度工作对于保证地铁系统运行的平稳性和安全性有非常重要的作用，因此对其进行综合控制、实现调度工作的优化可以为地铁列车的运行提供进一步的保证。地铁列车行车调度综合控制策略如图2所示。

2.1 提高设备自动化水平

提高各项设备的自动化是实现对地铁列车行车综合控制的重要措施。实现设备的自动化运行，不仅可以提高行车调度工作的质量和效率，还可以促进整个地铁列车系统运行的规范化、智能化和现代化。无论是列车运行出现故障，还是乘客有意外情况，此时行车调度人员都要对列车运行进行一定的调整，要么暂停列车，要么停运列车。在这个过程中，设备的自动化运行可以帮助调度人员更加精准地计算列车暂停运行的具体时间，这样可以有效提升行车调度的效率，避免因为调度工作使得整个地铁系统受到大的影响。在自动化设备的帮助下，调度人员就可以有更多的时间和精力来强化地铁行车调度的综合控制，这样，整个地铁系统的运行就会因此而更加高效和顺利。

2.2 建立完善的地铁列车行车调度体系

建立完善的地铁列车行车调度体系可以为综合控制行车调度工作奠定良好的基础，确保调度工作高质量高效率地完成。具体来说，成熟的行车调度体系必须要制定完善的管理制度，在制度规范下，调度工作人员的行为就可以得到制约，同时调度的质量和效率也可以得到有效地提高。同时，体系中还应该包括必要的应急机制，也就是针对各种紧急情况或者意外事故制定相应的解决措施，并且定期进行安全演练，这样可以提升调度人员的反应能力，在地铁列车出现意外时严格按照规范的步骤来采取措施，及时地解决问题。

2.3 制定科学合理的列车调度时刻表

在地铁列车行车调度工作中，为了确保调度方案的科学性和适用性，调度人员可以提前根据实际情况制定合理的列车调度时刻表，严格按照时刻表完成列车调度工作，这样可以在保证列车运行准时准点且安全的基础上，最大程度地降低能量消耗，同时也可以提升乘客的满意度，这对于实现列车调度的综合控制是非常有利的。

3 小结

为了降低地铁行车运行过程中消耗的能量，要根据不同路线的不同特点实行有效措施，实现列车运行的节能优化。地铁列车行车调度工作在地铁系统中也同样重要，对其进行综合控制的有效策略分别有：提高设备自动化水平;建立完善的地铁列车行车调度体系;制定科学合理的列车调度时刻表等。

参考文献：

[1]周继续.地铁列车节能优化及行车调度综合控制方法研究[D].广西大学，2016.

[2]周继续，贺德强，王合良，沈国强.地铁列车优化操纵与行车调度综合节能控制方法研究[C].中国科学技术协会、广东省人民政府.第十七届中国科协年会——分3面向智能制造的先进测控技术学术会议论文集.中国科学技术协会、广东省人民政府：中国科学技术协会学会学术部，2015：49-55.