[发明专利]城市轨道交通综合节能系统及基于该系统的综合节能方法

说明书

本发明实施例公开一种城市轨道交通综合节能系统及基于该系统的综合节能方法，能降低列车牵引能耗。系统包括：调度中心ATS，基于不同时间段调节的柔性运行图时刻表计算列车运营时刻和计划时刻，将其发送给车载VOBC，以及在车载VOBC的车载ATO控车进站停车后，通过车载ATO汇报的提前发车状态来计算列车下一区间需执行的运行节能等级，将其发送给车载VOBC；区域控制器ZC，用于计算当前控制区域内进站列车制动时间内的再生制动能量与同供电区段内其他列车该时段内计划运行所需能量的差值，在具有剩余能量时将剩余能量转化为牵引时长进行分配并发送给其他列车的车载VOBC；车载VOBC，用于根据调度中心ATS或区域控制器ZC发送的信息采用相应的节能驾驶策略控制列车行驶。

技术领域

本发明实施例涉及信号控制领域，具体涉及一种城市轨道交通综合节能系统及基于该系统的综合节能方法。

背景技术

随着轨道交通的迅捷发展，城市轨道交通系统的运营总能耗随之迅速增加。其中用电耗能为运营过程中耗能的主要形式。从用电耗能的主体来看，用电能耗主要分为列车牵引能耗和动力照明能耗。列车牵引能耗主要由牵引网或第三轨向列车供电牵引列车运行产生，动力照明能耗则有站内换气、空调、照明、电梯/自动扶梯、检票机、车站防灾等设备的能耗构成。其中，列车牵引能耗占运营总能耗的50％～60％，是构成城市轨道交通系统运营总能耗的主要部分，因此如何尽可能的降低列车牵引能耗，减少运营用电总量，成为一项亟待研究的重要课题。

传统的城市轨道交通信号系统实现节能方法有通过制定节能时刻表，或者车载ATO单车实施特定的驾驶策略增大惰行来实现节能的目的。但是因为没有在系统整体对节能形成统一、协调的联动操作和综合管理。这样导致的结果一方面是各个子系统各自为战，实施节能手段还受到其他子系统的制约；另一方面则是节能操作单一，没有有效的联动操作，造成了节能效果的不理想。再加上迫于城市人口出行越来越密集，需要及时运输且需保证准点要求的运营压力，运营方不得不放弃了节能操作。

基于上述描述可知，亟需提供一种尽可能较少列车牵引能耗的城市轨道交通节能系统体系，以保证列车在ATO模式控车下，各个子系统的综合联动操作，实现降低列车牵引能耗的目的。

发明内容

针对现有技术存在的不足和缺陷，本发明实施例提供一种城市轨道交通综合节能系统及基于该系统的综合节能方法。

一方面，本发明实施例提出一种城市轨道交通综合节能系统，包括：

无线管理DCS、调度中心ATS、区域控制器ZC以及车载VOBC；其中，

所述无线管理DCS，用于实现所述调度中心ATS和区域控制器ZC与所述车载VOBC之间的无线通信；

所述调度中心ATS，基于不同时间段调节的柔性运行图时刻表计算列车运营时刻和计划时刻，将所述列车运营时刻和计划时刻发送给所述车载VOBC，以及在所述车载VOBC的车载ATO控车进站停车后，通过所述车载ATO汇报的提前发车状态来计算列车下一区间需执行的运行节能等级，将所述列车下一区间需执行的运行节能等级发送给所述车载VOBC；

所述区域控制器ZC，用于计算当前控制区域内进站列车制动时间内的再生制动能量与同供电区段内其他列车该时段内计划运行所需能量的差值，在具有剩余能量时将剩余能量转化为牵引时长进行分配并发送给其他列车的车载VOBC，以使所述其他列车的车载VOBC根据对应的牵引时长对原速度距离曲线进行调整，并按调整后的速度距离曲线运行；

所述车载VOBC，用于根据所述调度中心ATS或区域控制器ZC发送的信息采用相应的节能驾驶策略控制列车行驶。

优选地，所述调度中心ATS，包括：

节能相关数据库、时间段参数计算模块、节能运行数据计算模块和动态区间节能运行等级计算模块；其中，