MATLAB列车运行策略优化及仿真(2)
4.2.2 程序的初始化 17
4.2.3 以粒子群算法得出能耗最低值 17
5 程序运行结果及分析 19
5.1 参数设置 19
5.2 算法收敛过程 19
5.3 列车距离-速度曲线绘制 20
总结与展望 21
致谢 21
参考文献 22
1绪论
1.1选题的背景与意义
近年来，在经济和科学技术的高速进步的大背景下，尤其是我国在加大了对基础设施建造的投资力度，我国的铁路一九步入了一个高速发展的时期。列车的高速化和客专化成为我国铁路发展的主要方向。
在我国铁路既有线的持续的提速、客运专线和高速铁路的发展后，列车的最高速度不断提高，能够至了350km/h。按照我国《中长期铁路路网规划》和铁路协调发展的思绪之下，到2020年，我国将建成省会都市及大中城市间的快速客运通道，建成京沪、京广、京哈、京九、陇海、浙赣等"四横四纵”铁路快速通道和三个城际快速客运体系，总客运专线达到1.2万公里以上，组成我国高速铁路的基础框架。当前，京津城际客运专线将建成并进入运营，武广客运专线、郑西客运专线等已进入动工建造阶段。2010年我国将5000km客运专线，2020年建成12000km客运专线并构成客运专线网。能够大部分的解决我国主干铁路运力不够和满足社会经济持续推进必要[1]。
当前我国铁路技术装备水准总体上仅相当于发达国家20世纪80年代水平，高速动车组的科学发展尚处于研发阶段，然而，我国铁路客运专线的建造引进了大批的外洋配置，其昂贵的价格使得我国客专线的建设成本比其他列车发达国家高出了很多。为了将我国铁路建设发展的更加迅速，唯有降低列车的设备成本才能在根本上解决问题，同时列车运转的成本要怎样去减少也逐渐的成为我国信息系统发展的一个重要的问题。
在该论文中，论文的设计会涉及列车列车工况转换，列车的能耗优化，列车的运行及仿真等各种各样的问题，这些问题时间是属于各个科学界交织在一起的问题。列车运行仿真，既是计算运行时分，核定牵引重量，验算制动能力的研究范畴，也是列车操纵指导，点线能力计算和协调的研究内容;列车节能操纵、控制优化是高速客运专线降低能耗、提高安全性、提高正点率等服务水平的核心问题;应用现代优化方法研究列车控制方案的优化对于高速列车的优化操纵和自动控制具有重要的理论价值，并能进一步完善和推进这一领域的研究；单列车运行仿真基础上的列车群的运行仿真对于缩小列车运行间隔，提高行车密度，提高通过能力，降低运营成本等方面具有重要意义。
总之，系统研究列车运行仿真与优化技术，对于系统研究列车运行仿真技术和列车运行控制优化理论，对于优化列车操纵、降低列车能耗、推进列车运行控制研究均有重要的理论意义和实际价值。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外研究情况
1.2.2国内研究情况
1.3发展趋势
2 列车运行过程研究
若AB为两个车站，列车从A站出发，根据列车运行图，应该在T1时间后到达后续车站B，站间运行距离为S。若列车运行过程中仅考虑牵引、惰行、制动三种工况，一般的控制策略为：以牵引，惰行，制动为控制序列操作列车运行策略，从而推导出列车运行中能耗的最小值。
在列车区间运行过程中，根据《列车牵引规程》，列车会受到牵引力F，阻力与附加阻力W和制动力B的作用。
2.1牵引力
机车牵引力是由动力传动装置产生的、与列车运行方向相同、驱动列车运行并可由司机根据需要调节的外力。它是由机车动力装置发出的内力（不同类型机车的原动力装置不一样），经传动装置传递，通过轮轨间的粘着而产生的由钢轨反作用于机车动轮周上的切线力。