考虑客流空间分布的地铁列车节能时刻表优化方法

冉昕晨，陈绍宽*，陈 磊，贾文峥

(1.北京交通大学交通运输部综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室，北京100044；2.交通运输部科学研究院城市交通研究中心，北京100029)

0 引 言

地铁运营里程快速增长，系统能耗大幅增加，节能减排是该系统可持续发展的根本保障和有效途径.地铁能耗构成中，牵引能耗是主体部分，约占总能耗的40%～48%[1].在保证列车安全正点的前提下，降低牵引能耗，促进再生制动能利用，是实现列车节能运行的关键.在实际运营中，断面客流不均衡所决定的列车质量空间分布变化，是影响能耗的重要因素之一.因此，考虑客流空间分布差异，研究地铁列车节能方法具有重要的现实意义.

从运营组织层面分析，优化列车速度曲线和时刻表是效果显著、投资较低的节能措施.优化速度曲线的关键是如何控制单列车按时刻表节能运行，既有研究多利用解析法[2]或智能算法[3]求解.优化时刻表的关键是如何分配时空资源实现多列车的节能运行.不考虑再生制动时侧重富余时间的合理分配[4]，考虑再生制动时多关注耗散型方式下多列车的协同，以降低列车净能耗[5]或变电站能耗[6].在计划时刻表的优化过程中，各区间载荷常被简化为常数，如假设所有区间均满载[5]，忽略了客流空间分布差异对速度曲线和能耗计算的影响.

针对上述问题，本文在线路开行方案确定后，考虑断面客流空间分布差异，结合列车节能操纵策略……