[发明专利]一种有轨电车节能行进方法

说明书

本发明公开一种有轨电车节能行进方法，包括：将有轨电车行进线路按信号交叉口和车站划分成多个子区间；根据有轨电车绿波带和行进线路确定有轨电车通过各子区间行进所需时间范围；计算有轨电车在通过各子区间行进所需时间范围内的任一时间通过每个子区间的最小牵引能耗值；根据有轨电车在所述任一时间通过每个子区间的最小牵引能耗值计算有轨电车通过所有子区间的最小总牵引能耗值，并确定与最小总牵引能耗值相对应的有轨电车通过每个子区间的所需行进时间。本发明避免了未考虑启停操纵的损失时间造成有轨电车遇红灯的情形，可在保证绿波通行的基础上降低有轨电车运行时的牵引能耗，为实现有轨电车的牵引节能提供支撑。

技术领域

本发明涉及有轨电车节能技术领域。更具体地，涉及一种有轨电车节能行进方法。

背景技术

我国新建的现代有轨电车系统普遍采用半独立路权形式，即在路段拥有独立路权，在交叉口采用平交方式通过。因此，有轨电车在交叉口会受到信号灯影响，比如遇上红灯时需停车等待，这将削弱其快速、准点的优势。于是，目前一般采用绿波控制协调各信号灯的相位差等，使有轨电车在交叉口间按规定平均速度运行时能连续获得绿灯。

绿波协调控制方法是在指定的交通干道上，将沿线各信号灯的周期时长调整为呈整数倍关系或相等，并以双向绿波带宽度最大为目标优化各信号灯的相位差、相序以及干道车流的绿波速度，从而保证干道车流尽可能一路绿灯通过沿线所有交叉口。

在实际应用中，绿波协调控制方法需要与有轨电车时刻表进行配合才能真正实现绿波通行。因此，在编制有轨电车时刻表时需要以沿线各交叉口的信号配时方案为基础，考虑有轨电车的实际操纵，如在车站附近启动及制动操纵等，使得时刻表在实际运营中能配合绿波协调控制方案，以避免有轨电车在运行中遇红灯停车。另一方面，有轨电车在各子区间内具有多种满足绿波协调控制的行进时间方案。在有轨电车全程运行时间一定情形下，有轨电车具有多种子区间行进时间的分配方案，不同的分配方案具有不同的牵引能耗。并且，在确定行进时间的分配方案后，有轨电车在各子区间给定的行进时间下具有多种操纵策略的实现方式，不同操纵策略对应不同的牵引能耗。因此，运营单位有必要对有轨电车时刻表进行优化设计以节省牵引能耗。

因此，需要提供一种有轨电车节能行进方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有轨电车节能行进方法，在有轨电车双向绿波基础上，控制有轨电车实现有轨电车绿波通行，且牵引能耗较低。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种有轨电车节能行进方法，包括：

将有轨电车行进线路按信号交叉口和车站划分成多个子区间；

根据有轨电车绿波带和行进线路确定有轨电车通过各子区间行进所需时间范围；

计算有轨电车在通过各子区间行进所需时间范围内的任一时间通过每个子区间的最小牵引能耗值；

根据有轨电车在所述任一时间通过每个子区间的最小牵引能耗值计算有轨电车通过所有子区间的最小总牵引能耗值，并确定与最小总牵引能耗值相对应的有轨电车通过每个子区间的所需行进时间。

进一步地，将有轨电车行进线路按信号交叉口和车站划分成多个子区间包括：将交叉口设为有轨电车行驶方向上当前子区间的一部分。

进一步地，计算有轨电车在通过各子区间行进时间范围内的任一时间通过每个子区间的最小牵引能耗值：在每个子区间内将有轨电车的行进时间分为牵引、巡航、惰行和制动四个阶段建立定时操纵模型。

进一步地，定时操纵模型分别通过遗传算法计算在各子区间内有轨电车在所述任一时间牵引、巡航、惰行和制动四个阶段的最小总牵引能耗值及对应每个阶段所需时间。

进一步地，根据惩罚函数处理计算出的牵引、巡航、惰行和制动四个阶段所需时间，以使有轨电车满足对应子区间内的限速要求。