列车节能运行模拟优化:策略与算法比较

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该篇论文《列车节能运行决策问题的模拟优化研究》发表于《计算机工程与应用》杂志2017年第12期,作者程帅、李守义、明波和余蓉分别来自西安理工大学水利水电学院、西安热工研究院有限公司以及西安理工大学自动化与信息工程学院。论文针对轨道交通运输中列车能耗巨大的现实问题,从节能角度出发,进行了深入的研究。 首先,论文构建了三个关键的数学优化模型:单列车耗能最低优化模型,考虑了列车运行过程中能量转换的效率,旨在寻找最节省能源的运行策略;多列车节能优化模型,探讨了在多列车协同运营时如何实现整体能耗的最小化;以及列车延误多目标优化控制模型,兼顾了运行效率和减少延误的双重目标。这些模型的设置反映出对实际运行情况的细致考量,体现了理论与实际应用的紧密结合。 针对模型的复杂性,特别是约束条件和非线性特性,论文提出了一种创新的求解方法,即改进布谷鸟优化算法与动态搜索方法相结合的“模拟优化”策略。这种方法的优势在于能够有效地搜索到全局最优解,同时具有较高的搜索效率,克服了传统优化算法可能陷入局部最优的问题。 通过与其他同类算法的对比实验,研究者证明了他们提出的求解方法在处理复杂优化问题上的优越性。论文得出的结果展示了列车在不同运行工况下的最优节能运行控制策略,这些策略不仅理论上可行,且经过验证与实际应用相吻合,有助于实际列车调度的节能管理。 此外,论文的贡献还体现在提供了一种对于复杂优化模型求解的通用方法,具有较强的适用性和参考价值。这对于轨道交通领域内的节能策略制定和优化具有重要的指导意义,有助于推动行业朝着更加环保、高效的方向发展。 这篇论文不仅深化了对列车节能运行决策问题的理解,也提出了一个实用的优化求解框架,为未来轨道交通系统的能源管理和智能决策提供了有价值的研究成果。