全自动驾驶系统的节能技术的研究

【摘要】：城市轨道交通的发展逐渐成为世界交通发展的必然趋势,其中基于全自动无人驾驶系统的城市轨道交通更是代表着先进城市轨道交通的发展方向。低能耗是城市轨道交通的一个重要特点,因而低碳节能技术研究也是城市轨道交通的主要研究方向之一。 本文设计了基于全自动无人驾驶系统的“地铁能效管理系统”。该系统从整个地铁系统的能量出发,管理能量的分布,并在此基础上降低系统的整体能耗。一方面,该系统从实际数据出发,监督评估某一列列车的运行能耗。另一方面,它根据能耗、线路以及时刻表的数据,设计一套协同控制全线列车的节能优化算法。本文对该系统做出了结构设计以及各部分子系统的功能定义,并且分析了其工作流程。 在设计“地铁能效管理系统”的基础上,本文在实验室环境下实现了该系统的最基础也是最重要的部分,即“列车电力牵引仿真系统”。在该系统中,作者利用Simulink中的交流异步电机模块来模拟列车运行,该电机的数据均为真实线路数据。另外,为了准确模拟真实情况,作者搭建了列车供电网模块给电机进行供电。该供电网模块不仅为电机供电,并且还真实反映出列车运行对电网电压的影响。 基于“列车电力牵引系统”,本文验证了所构建系统在模拟列车运行和测量列车能耗方面的准确性和可应用性。结果表明,基于该系统的列车速度跟踪效果以及能耗的测量的结果都与实际情况相符。所以,该系统的构建为进一步验证节能技术有效性以及开发其他节能技术提供了验证方法和工具。 【关键词】：城市轨道交通 全自动无人驾驶系统 地铁能效管理系统 列车运行模拟 交流异步电机
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U283.2
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 目录8-11
• 1 绪论11-22
• 1.1 选题背景11-12
• 1.2 研究现状12-17
• 1.2.1 单车节能研究现状12-15
• 1.2.2 多车节能研究现状15-16
• 1.2.3 全自动驾驶系统概述16-17
• 1.2.4 能耗管理及评估研究17
• 1.3 论文主要工作及意义17-21
• 1.3.1 主要工作18
• 1.3.2 研究意义18-21
• 1.4 论文结构安排21-22
• 2 节能技术分析22-31
• 2.1 能量流动分析22-23
• 2.2 能耗分析23
• 2.3 节能技术23-25
• 2.4 再生制动25-29
• 2.4.1 再生制动概述25-27
• 2.4.2 再生制动存储和利用装置27-29
• 2.5 本章小结29-31
• 3 能效管理系统设计31-42
• 3.1 理论原型31-35
• 3.2 系统架构35-36
• 3.3 模块分析36-38
• 3.3.1 车载模块36-37
• 3.3.2 控制中心模块37-38
• 3.4 系统功能38-40
• 3.4.1 数据收集38-39
• 3.4.2 实时监控39
• 3.4.3 能耗评估39-40
• 3.4.4 列车控制40
• 3.5 本章小结40-42
• 4 列车电力牵引仿真42-56
• 4.1 仿真工具简介42-43
• 4.2 电机43-44
• 4.2.1 电机原理43
• 4.2.2 电机控制43-44
• 4.3 仿真系统结构44-46
• 4.4 模块分析46-55
• 4.4.1 驱动模块46-47
• 4.4.2 逆变模块47
• 4.4.3 电机模块47-48
• 4.4.4 电压发生模块48-50
• 4.4.5 负载模块50-55
• 4.5 本章小结55-56
• 5 仿真结果分析56-69
• 5.1 系统输入56-58
• 5.1.1 参数载入56-57
• 5.1.2 电压频率比曲线57-58
• 5.1.3 列车运行曲线58
• 5.2 功能验证58-67
• 5.2.1 驱动信号调制59
• 5.2.2 列车速度跟踪59-60
• 5.2.3 母线电压以及电流变化60-62
• 5.2.4 运行功率及能耗62-64
• 5.2.5 电机负载64-67
• 5.3 本章小结67-69
• 6 结论与展望69-71
• 参考文献71-73
• 图索引73-75
• 表索引75-76
• 作者简历76-78
• 学位论文数据集78

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

城市轨道交通能馈式再生制动技术及其对电网的影响    陶章荣;潘爱强;

轨道交通对低碳城市建设的作用    余凌曲;张建森;

浅析城市轨道交通列车再生制动能源的转化和利用方案    叶芹禄;周伟志;

环保节能的再生制动    黄悦;

广州地铁2号线列车牵引系统以及制动电阻能耗试验及结果分析    徐世军;

再生制动——铁路节能新方式    笑天;

北京地铁5号线再生电能吸收装置    赵立峰;张发明;

城市轻轨再生制动能量吸收的仿真研究    李政;潘孟春;胡楷;

我国铁路运输系统节能问题的研究分析    胡辉;

从两型社会到低碳城市——以武汉为例    刘颜;王江萍;缪婷;

列车再生能量吸收装置的可行性分析    吴显志;

浅谈节约型轨道交通建设    汪强;

基于CBTC的城市轨道交通列车能耗算法及仿真    陈荣武;诸昌钤;刘莉;

我国城市交通问题与规划策略初探    缪婷;刘颜;

低碳城市化:我国城市发展新坐标    郭万达;黄佳军;杨伟;张建森;

建设低碳城市路径研究    王可达;

石家庄市居民出行交通碳排放调查分析    张慧丽;姚胜永;

轨道交通运营的动力照明节能措施    龚伟;

城轨列车再生制动能量利用的探讨    范忠胜;温志强;

转变区域客运方式 建设低碳交通体系——浙江省城乡居民出行方式优化研究    贺晓琴;吴寻;

低碳城市系统模型研究    李金兵;

城市轨道交通再生制动能量利用技术研究    许爱国

高铁客运站站区空间形态研究    李松涛

城市轨道交通能馈式牵引供电变流系统关键技术研究    张钢

CBTC系统列车运行仿真与优化策略    陈荣武

城市轨道交通地面型超级电容储能系统关键技术的研究    邓文豪

城市低碳客运交通系统结构与土地利用综合优化研究    刘志谦

基于功率分配的车载超级电容储能系统控制策略的研究    王德伟

大城市低碳客运交通系统评价指标体系研究    卢会芬

直流变换器储能系统在载运工具中的应用    张杰

中国低碳城市建设研究    刘志琰

低碳经济背景下长三角制造业发展研究    巢惟忐

低碳经济视角下平板玻璃行业可持续发展研究    田红磊

基于Urban-RAM模型的苏州低碳城市建设战略研究    王光远

城市交通低碳转变对城市形态的影响及规划对策研究    夏洁

发展低碳经济 实现城市可持续发展    夏堃堡;

投资低碳经济 迎接气候挑战    孙钰;

中国:以低碳经济应对气候变化挑战    庄贵阳;

基于DSP的能量回馈调速系统    石英

低碳经济:未来四十年我国面临的机遇与挑战    郭万达;郑宇劼;

气候变化科学的最新进展:IPCC第四次评估综合报告解析    秦大河;罗勇;陈振林;任贾文;沈永平;

谐波对电能计量影响的分析与测试    张新刚,王泽忠,吴忠燕,李静威

城市轨道交通列车自动监控系统    秦武;

城市轨道交通停车场中的节能技术    胡晓嘉;高柳萍;吴强;

城市轨道交通信号设备国产化初探    戴星

我国城市轨道交通信号系统技术方案研究    赵明

城市轨道交通信号系统的设计方案探讨    王强,李红侠

城市轨道交通网络分析研究    陈旭梅

城市轨道交通互通互换式信号系统技术研讨会召开    

《城市轨道交通运营与安全关键技术标准研究》课题专家研讨会在武汉举行    

轨道交通推动城市科学发展——贺《城市轨道交通研究》杂志创刊10周年    傅志寰;

国务院批复22个城市地铁规划 总投资近9千亿元    

序言    施仲衡;

城市轨道交通网络监控中心设计浅析    付鹏;

《城市轨道交通研究》理事会    

基于工作过程的城市轨道交通行车组织项目课程开发    程谦;

前言    黄衛;

城市轨道交通建设的地质环境安全问题    金淮;黄伏莲;刘永勤;庞炜;

上海城市轨道交通网络化背景下车辆基地布局及功能特点    朱蓓玲;

项目管理服务(PM)在我国城市轨道交通领域的实践及意义    于松伟;

后建车站穿越运营车站施工技术分析    姚健;潘晓莉;郭海柱;

全国各城市轨道交通在建线路汇总表    

城市轨道交通日益引人注目    杨小强 乔地

城市轨道交通 2000亿蛋糕谁来分食    蔡立辉

我国城市轨道交通进入快速发展时期    记者 王虹航　通讯员 黄波

十六局集团:做强做好地铁大市场    记者 王立武

水电十四局成为云南首获“城市轨道交通工程专业承包资质”的施工企业    记者 付晓海

让经济飞驰在坚实的轨道上    方方

敢拼就会赢    赵忻英

我城市轨道交通实现国产化    王常珂

优先发展城市轨道交通    记者 亢振洲

我市谋划城市轨道交通    本报记者 潘青青

中国城市轨道交通投资管理研究    王悦现

城市轨道交通信息融合与决策方法研究    曹阳

城市轨道交通线网布局规划理论与方法研究    罗小强

北京城市轨道交通与城市空间整合发展问题研究    张育南

城市轨道交通与房地产项目联合开发运行机制研究    宋宏

城市轨道交通系统综合效益研究    陆明

基于换乘的城市轨道交通网络流量分配建模及其实证研究    刘剑锋

城市轨道交通网络系统效能问题研究    五一

城市轨道交通网络运营安全风险评估理论与方法研究    徐田坤

地铁复杂网络的连通脆弱性研究    张建华

铁路客运站与城市轨道交通换乘衔接研究    陈君福

城市轨道交通运营组织相关技术研究    程晓青

城市轨道交通短时客流预测与最优客运能力调配问题的研究    史文雯

高速铁路与城市轨道交通衔接换乘问题研究    李昂

成网条件下城市轨道交通乘客出行路径选择问题研究    秦志鹏

物联网在城轨交通安全应急领域的应用研究    郭彦涛

城市轨道交通BOT项目融资模式研究    赵小窕

基于城市轨道交通点线优化的运营组织研究    王婷

城市轨道交通客流预测及运营调度方法研究    杨冉

城市轨道交通运营组织计算机辅助设计系统研究    樊晓梅