Método de optimización energéticamente eficiente para ajustar horarios en el transporte ferroviario urbano
Autores: Deng, Lianbo; Tang, Shiyu; Chen, Ming; Zhang, Ying; Tian, Yuanyuan; Chen, Qun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Método de optimización energéticamente eficiente para ajustar horarios en el transporte ferroviario urbano
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Horario
Eficiencia energética
Optimización
Ajustes
Frenado regenerativo
Tránsito urbano por ferrocarril
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Para un horario dado en sistemas de tránsito ferroviario urbano, este documento presenta un problema práctico de optimización de eficiencia energética que realiza ajustes al horario, con el objetivo de ahorrar energía. Proponemos dos estrategias para abordar este desafío, incluyendo ajustar el tiempo de funcionamiento de la sección mediante la selección de un perfil de velocidad y mejorar la utilización de la energía de frenado regenerativo ajustando el tiempo de salida de los trenes. Se construyen restricciones sobre el rango de ajuste para elementos de tiempo eficiente energéticamente para mantener la estabilidad de los elementos del horario dado. Luego se establece un modelo de optimización de eficiencia energética para minimizar el consumo neto total de energía del horario, y se propone un algoritmo de solución basado en un algoritmo genético. Realizamos ajustes a pequeña escala en las trayectorias de funcionamiento de los trenes para optimizar el tiempo de superposición de condiciones de frenado y tracción entre varios trenes. Se presenta el caso de la Línea 8 del Metro de Guangzhou en China para verificar la efectividad y practicidad de nuestro método. Los resultados muestran que el consumo de energía de tracción se reduce en un 0,95% y el uso de energía de frenado regenerativo se incrementa en un 8,18%, con una mejora en la eficiencia energética del 6,78%. Este método puede lograr resultados de eficiencia energética relativamente significativos mientras se garantiza la calidad del servicio estable del horario de trenes y puede brindar apoyo para un horario de trenes eficiente en energía para empresas de operación de tránsito ferroviario urbano.
Descripción
Para un horario dado en sistemas de tránsito ferroviario urbano, este documento presenta un problema práctico de optimización de eficiencia energética que realiza ajustes al horario, con el objetivo de ahorrar energía. Proponemos dos estrategias para abordar este desafío, incluyendo ajustar el tiempo de funcionamiento de la sección mediante la selección de un perfil de velocidad y mejorar la utilización de la energía de frenado regenerativo ajustando el tiempo de salida de los trenes. Se construyen restricciones sobre el rango de ajuste para elementos de tiempo eficiente energéticamente para mantener la estabilidad de los elementos del horario dado. Luego se establece un modelo de optimización de eficiencia energética para minimizar el consumo neto total de energía del horario, y se propone un algoritmo de solución basado en un algoritmo genético. Realizamos ajustes a pequeña escala en las trayectorias de funcionamiento de los trenes para optimizar el tiempo de superposición de condiciones de frenado y tracción entre varios trenes. Se presenta el caso de la Línea 8 del Metro de Guangzhou en China para verificar la efectividad y practicidad de nuestro método. Los resultados muestran que el consumo de energía de tracción se reduce en un 0,95% y el uso de energía de frenado regenerativo se incrementa en un 8,18%, con una mejora en la eficiencia energética del 6,78%. Este método puede lograr resultados de eficiencia energética relativamente significativos mientras se garantiza la calidad del servicio estable del horario de trenes y puede brindar apoyo para un horario de trenes eficiente en energía para empresas de operación de tránsito ferroviario urbano.