[发明专利]一种轨道交通列车能耗自动计量方法及系统

说明书

本发明公开了一种轨道交通列车能耗自动计量方法及系统，包括有与列车运行监控中心站实时通信的列车运行信息采集器、设置在列车运行监控中心站内的参数配置模块、列车监听模块以及能耗分析模块以及结果输出模块；参数配置模块中预先配置有在线运行列车的参数信息，参数信息作为能耗分析模块的第一类输入值；列车监听模块与列车运行信息采集器通信连接，实时采集列车属性信息作为能耗分析模块的第二类输入信息；能耗分析模块用于计算单列车和多列车的能耗值；结果输出模块用于对列车能耗运算结果进行可视化展示；设计有能耗分析模块够应对各种情况下的列车运行的进行实时监控、能耗实时分析，为列车高效运行时的能源调度提供数据支持。

技术领域

本发明涉及铁路列车能耗计量技术领域，具体的，涉及一种轨道交通列车能耗自动计量方法及系统。

背景技术

单列车的节能研究，经过40余年的积累，无论在控制策略和快速算法设计方面都已有较为丰硕的成果。但是随着地铁技术与设备的发展，列车发车间隔越来越短，多列车之间的相互干扰越来也明显，尤其是再生制动装备的投入使用，单列车区间的牵引能耗最低并不等于全路多列车的牵引能耗最低，研究基于再生制动能量吸收的多列车运行节能成为新的课题。

现在多车能耗利用未普及原因如下：

追踪列车运行利用优化控制策略实现再生能利用率提升，但驾驶策略十分复杂，人工驾驶时很难实现，对于现场数据的监测难以做到实时设计得出最优解；

缺少针对多车运行能耗监控的自动化分析工具，人工分析多车能耗对设计人员能力要求过高，作为最优时刻表设计的前置条件工作量过大，增加了设计工作量；

结合再生能量利用优化时刻表以及开发能耗监控工具，需要投入人力、实现周期长、优化效果很难提前预估等。

发明内容

本发明的目的是提出一种轨道交通列车能耗自动计量方法及系统，设计有能耗分析模块够应对各种情况下的列车运行的进行实时监控、能耗实时分析，并快速进行处理和故障预警，最后对结果进行展示，为列车高效运行时的能源调度提供数据支持。

为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，一种轨道交通列车能耗自动计量方法，包括如下步骤：

列车运行监控中心站的列车参数配置模块预先配置在线运行列车的参数信息，参数信息作为能耗分析模块的第一类输入值；

列车运行监控中心站的列车监听模块实时获取在线运行列车的属性信息，提取列车属性信息中的关键特征作为能耗分析模块的第二类输入值，所述能耗分析模块根据能耗运算规则进行运算；

结果输出模块对列车能耗运算结果进行可视化展示。

作为优选，所述参数信息包括车辆参数信息和线路参数信息；所述车辆参数信息包括有车辆的最大速度信息、车辆的最大加速度信息、车辆的承载量信息以及车辆的质量信息；所述线路参数信息包括线路的总里程信息、线路的支线信息、线路的沉降值信息。

作为优选，属性信息包括有列车ID信息、列车到站信息、列车速度信息、所在线路信息以及列车的偏移量信息。

作为优选，能耗分析模块根据能耗运算规则进行运算包括如下步骤：

通过单列车能耗计算公式计算单列车能耗；根据单列车之间的相互影响计算多列车能耗。

作为优选，单列车能耗计算公式为：

Ep＝Ej+Es+Ef

其中：Ep为单列车总能耗，Ej为基本阻力能耗，Es为势能变化量，Ef为辅助系统能耗。

作为优选，多列车能耗计算公式为：

Ez＝Ep*N-Ed*K

其中，其中：K为再生电能损失率；Ed为再生制动反馈到电网的能量值；Ed*K为被列车再利用的再生能量值；Ez为多列车总能耗；N为在线运行的多列车的列车数。