【摘 要】
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铁路行业不断提升的电价和能源消耗促使铁路公司寻求一条合理有效的途径来实现其可持续发展。将铁路运输和利用太阳能资源相结合可以成为削减电费、为铁路公司带来更多利润、实现高速铁路产业脱碳的潜在解决方案。传统的货运列车是通过向公共电网购电来满足其正常运行的需要,因此电费支出是一项巨大的开销,同时我国拥有丰富的太阳能资源,在铁路沿线建立分布光伏发电站可以削减电费,优化铁路系统能源结构。因此可以通过对列车进行
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铁路行业不断提升的电价和能源消耗促使铁路公司寻求一条合理有效的途径来实现其可持续发展。将铁路运输和利用太阳能资源相结合可以成为削减电费、为铁路公司带来更多利润、实现高速铁路产业脱碳的潜在解决方案。传统的货运列车是通过向公共电网购电来满足其正常运行的需要,因此电费支出是一项巨大的开销,同时我国拥有丰富的太阳能资源,在铁路沿线建立分布光伏发电站可以削减电费,优化铁路系统能源结构。因此可以通过对列车进行调度优化使列车尽可能在白天运行。列车调度优化是大规模组合优化问题,参数众多,求解复杂,传统方法难以满足其要求,因此研究快速智能的货运调度有其必要性。本文以货运列车调度为研究对象,在前人研究基础上进行了以下研究。首先,研究了分布式光伏发电和储能系统的优化规划,并对列车运行图进行数学描述,以此为建模基础。对列车调度过程中的各项约束条件进行数学描述,确定了总成本最小的目标函数,建立列车调度模型。其次,根据货运列车调度优化问题的特点,选择利用遗传算法进行求解。并设计了基于遗传算法的列车调度优化模型的具体求解步骤。最后,为了证明模型的合理性以及算法的有效性,以浩吉铁路的货运列车时刻表的信息作为原始数据进行算例分析,将不考虑分布式光伏货运铁路牵引供能系统与分布式光伏接入货运铁路牵引供能系统分别进行对比分析。本文的研究成果及创新点如下:1)遗传算法能够对列车调度优化问题进行有效求解,并且能够计算出将分布式光伏接入铁路牵引供能系统的新的列车运行时刻表;2)将分布式光伏接入铁路的牵引供能系统能够减少成本,充分地利用太阳能,达到节能减排的目的。3)为了充分利用太阳能资源而对列车进行主动调度为铁路货运调度研究提供了新思路。
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