基于地鐵列車節能優化及行車調度綜合控制策略分析

陳威

摘 要：本文主要介紹了地鐵列車節能優化和行車調度綜合控制，重點分析了地鐵列車運行節能優化的有效策略和行車調度綜合控制的有效策略。降低地鐵行車運行中的耗能，有利于實現地鐵行業的可持續發展，對行車調度進行綜合控制，可以保證地鐵列車運行的平穩性，采取有效措施加強這兩項工作，可以為地鐵系統的平穩運行提供基礎和保證。

關鍵詞：地鐵列車;節能優化;行車調度;綜合控制

1 地鐵列車節能優化的有效策略

隨著社會的發展，各行各業都在追求綠色發展，地鐵行業也應該逐步地實現節能優化。地鐵列車在運行的過程，會受到幾種不同的力的作用，分別有：牽引力、制動力和阻力等。通過計算不同力之間的大小關系以及功能轉換關系，可以得到降低地鐵列車運行耗能的有效措施。地鐵車輛在相鄰兩個車站間的運行要經過啟動、勻速、惰行、再生制動和空氣制動五個步驟，如果列車的運行路線為直線，那么列車運行只需要依次完成這五個步驟即可，同樣的兩個地鐵站點，地鐵車輛在直線線路上運行耗費的能量比曲線線路上運行耗費的能量少得多，因為在曲線線路上，列車在運行過程中要對上述五個步驟中的某些步驟進行幾次重復，在這種情況下，車輛運行耗能會在一定程度上有所增加。因此，在條件允許的情況下，列車運行路線要盡可能修建為直線。除此之外，線路為坡狀時，列車在運行的過程中會在上述五個步驟的基礎上再增加一個步驟：下坡加速或者上坡減速。一般情況下，地鐵車輛上坡耗能大于下坡耗能。為了得到各種不同路線下地鐵車輛運行的最佳節能策略，需要建立耗能模型，對地鐵車輛運行過程中造成能量消耗的各個因素進行定量地分析。當列車行車路線位于坡道時，為了在保證列車運行安全性和平穩性的基礎上盡可能地降低能量消耗，要保持牽引功率不變，此時可以實現列車上坡減速和下坡加速。當列車進入到制動環節時，列車司機就需要進行全力制動。在這種情況下，可以實現耗能的最小化，有效的實現地鐵列車運行過程的節能優化。當然，在對具體的數據如牽引功率、制動系數等進行計算時，為了保證數據的準確性，需要用到計算機來尋找最優解，其具體的流程如圖1所示。

2 地鐵列車行車調度綜合控制策略

地鐵列車行車調度工作對于保證地鐵系統運行的平穩性和安全性有非常重要的作用，因此對其進行綜合控制、實現調度工作的優化可以為地鐵列車的運行提供進一步的保證。地鐵列車行車調度綜合控制策略如圖2所示。

2.1 提高設備自動化水平

提高各項設備的自動化是實現對地鐵列車行車綜合控制的重要措施。實現設備的自動化運行，不僅可以提高行車調度工作的質量和效率，還可以促進整個地鐵列車系統運行的規范化、智能化和現代化。無論是列車運行出現故障，還是乘客有意外情況，此時行車調度人員都要對列車運行進行一定的調整，要么暫停列車，要么停運列車。在這個過程中，設備的自動化運行可以幫助調度人員更加精準地計算列車暫停運行的具體時間，這樣可以有效提升行車調度的效率，避免因為調度工作使得整個地鐵系統受到大的影響。在自動化設備的幫助下，調度人員就可以有更多的時間和精力來強化地鐵行車調度的綜合控制，這樣，整個地鐵系統的運行就會因此而更加高效和順利。

2.2 建立完善的地鐵列車行車調度體系

建立完善的地鐵列車行車調度體系可以為綜合控制行車調度工作奠定良好的基礎，確保調度工作高質量高效率地完成。具體來說，成熟的行車調度體系必須要制定完善的管理制度，在制度規范下，調度工作人員的行為就可以得到制約，同時調度的質量和效率也可以得到有效地提高。同時，體系中還應該包括必要的應急機制，也就是針對各種緊急情況或者意外事故制定相應的解決措施，并且定期進行安全演練，這樣可以提升調度人員的反應能力，在地鐵列車出現意外時嚴格按照規范的步驟來采取措施，及時地解決問題。

2.3 制定科學合理的列車調度時刻表

在地鐵列車行車調度工作中，為了確保調度方案的科學性和適用性，調度人員可以提前根據實際情況制定合理的列車調度時刻表，嚴格按照時刻表完成列車調度工作，這樣可以在保證列車運行準時準點且安全的基礎上，最大程度地降低能量消耗，同時也可以提升乘客的滿意度，這對于實現列車調度的綜合控制是非常有利的。

3 小結

為了降低地鐵行車運行過程中消耗的能量，要根據不同路線的不同特點實行有效措施，實現列車運行的節能優化。地鐵列車行車調度工作在地鐵系統中也同樣重要，對其進行綜合控制的有效策略分別有：提高設備自動化水平;建立完善的地鐵列車行車調度體系;制定科學合理的列車調度時刻表等。

參考文獻：

[1]周繼續.地鐵列車節能優化及行車調度綜合控制方法研究[D].廣西大學，2016.

[2]周繼續，賀德強，王合良，沈國強.地鐵列車優化操縱與行車調度綜合節能控制方法研究[C].中國科學技術協會、廣東省人民政府.第十七屆中國科協年會——分3面向智能制造的先進測控技術學術會議論文集.中國科學技術協會、廣東省人民政府：中國科學技術協會學會學術部，2015：49-55.