列車節能控制演算法

A. 什麼是列車主動懸掛控制

列車主動懸掛控制系統是近十年發展起來的由電腦控制的一種新型懸掛系統。主動懸掛系統具有控制車身運動的功能。當汽車制動或拐彎時的慣性引起彈簧變形時，主動懸掛系統會產生一個與慣力相對抗的力，減少車身位置的變化。主動懸掛系統，又稱主動制導懸架系統、動態可變懸掛系統等，通過改變懸掛系統的高度、形狀和阻尼等，起到控制車身振動和車身高度的功能，主要能增進汽車操作穩定性、乘坐舒適性等性能。

列車主動懸掛控制系統是發源於20世紀50年代、近十年發展起來的由電腦控制的一種新型懸掛系統。主動懸掛系統具有控制車身運動的功能。當汽車制動、轉向或增加負載引起彈簧變形時，主動懸掛系統會產生一個與慣力相對抗的力，減少車身位置的變化。

B. 國家鐵路的節能減排

作為國民經濟大動脈、國家重要基礎設施和大眾化交通工具，鐵路歷來十分重視節能減排工作。2011年是「十二五」承上啟下的重要一年，也是實現鐵路「十二五」節能目標的關鍵一年。為貫徹落實國家關於加快建設資源節約型、環境友好型社會的要求，鐵路多措並舉不斷加大節能環保力度。
回首「十一五」，按照低碳發展、構建綠色交通的要求，鐵路廣泛採用節能減排新技術，鐵路單位能耗及污染物排放量大幅下降，提前兩年完成單位運輸收入能耗下降20%、化學需氧量排放量下降10%的目標，提前一年完成二氧化硫排放量下降10%的目標。
自2011年以來，鐵路對節能減排這一重大戰略問題的探索和思考日益深化，從《鐵路 「十二五」發展規劃》的編制到《鐵路 「十二五」節能規劃》和《鐵路 「十二五」環保規劃》的出台，對鐵路「十二五」期間堅持綠色發展、提高資源利用效率作出部署。通過強化對鐵路單位用能、污染物排放的監管和指標考核，鐵路實現了單位運輸工作量綜合能耗、化學需氧量、二氧化硫排放量進一步降低的目標。
數據顯示，2011年，國家鐵路單位運輸工作量綜合能耗4.76噸標准煤/百萬換算噸公里，比上年降低5%。化學需氧量排放量為2195.9噸，降低3.7%；二氧化硫排放量為4.01萬噸，降低0.5%。2012年上半年，國家鐵路單位運輸工作量綜合能耗4.92噸標准煤/百萬換算噸公里，同比減少1%；化學需氧量排放量992.3噸，同比減少0.2噸，下降0.02%；二氧化硫排放量20836.4噸，同比減少1405.2噸，下降6.3%。
為更好地節能、節電，高速列車普遍採用再生制動技術，電氣化鐵路推行直供饋電技術，電力機車全面推進交直交技術。
在推廣利用新能源和再生能源方面，鐵路客貨樞紐和綜合車站建設大量採用地源熱泵、三聯供熱泵、太陽能等新能源技術。此外，鐵路還大力推廣中水利用和節能光源，實現節能減排目標。
鐵路部門在沿線推廣恢復和再造植被、林帶新技術，廣泛採用軌道結構減振和聲屏障新材料、新措施，對客車廢棄物統一收集處理，在新型動車組上全面採用集便設施，實現零排放。 國家鐵路綠化里程已達4.26萬公里，比上年增加0.25萬公里、增長6.1%。

C. 面向節能的單、多列車運行優化決策問題中三種情況下的lingo程序或MATLAB程序！急！！！

function f= myfun(x)
a=[75,350,1250,166.8,500,500,0]
b=[200,175,100,325,300,300,0]
H=diag(2*a)
f=0.5*x'*H*x+b*x

function [ c,ceq ] = mycon(x)
c=[]
a=[75,350,1250,166.8,500,500,0]
b=[200,175,100,325,300,300,0]
bn=[150,100,0,50,0,0,1000]
H=diag(2*a)
im=1541.1-1438.2
m=0.1
fim=m*im
ceq=0.5*x'*H*x+(b+bn)*x-fim-1438.2

Aeq=[1,1,1,1,1,1,1]
beq=[3.2]
lb=[0.5,0.2,0.15,0.10,0.10,0.12,0]
ub=[2,0.8,0.5,0.35,0.30,0.40,0.20]
x0=[1.7593,0.4127,0.1500,0.3500,0.1640,0.1640,0.2000]'
options=optimset('LargeScale','off','Display','final','MaxFunEvals',1e+10,'MaxIter',1e+10,'TolFun',1e-4)
[x,fval,exitflag,output]=fmincon('myfun',x0,[],[],Aeq,beq,lb,ub,'mycon',options)

D. 火車的速度咋控制

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回答：楓橋夜泊
大師
5月13日 16:51 國內速度最快的內燃機車應該是DF11G了,就是牽引直達特快以及部分大特快的機車,是雙機重聯准高速客運內燃機車,常州戚墅堰機車車輛廠製造.以下是DF11G介紹:

東風11G內燃機車是為鐵路是為第五次大提速而專門研製的.機車裝有16V280ZJA型牽引用主柴油機、JF204D型同步主發電機、ZD106E型牽引電動機、進口的MTU12V183TB12G型供電用輔助柴油機及LSA47.1L11-4P型發電機,柴油機裝車功率2×3610kW，最大速度是170公里,牽引20節車廂可以達到160公里/小時,並且機車具有向客車供電功能,首次採用微機Lonworks網路控制技術，有完全的機車邏輯控制、網路重聯控制、完善的機車故障診斷功能和遠程監控、診斷功能,為適應特長交路和一個司機操縱的特點，採用了大容量的承載式燃油箱、火災報警滅火裝置，並將常用開關集中於司機室內,外形大膽採用了流線型.

說機車就要說說動車組,國內速度最快的內燃動車組要怕就是"神州"了,這些雙層白色的動車組每天往返於北京至天津之間,構成了兩市之間的快速通道.
"神州"是大連機車車輛廠與長春客車廠強強聯合的產物，集兩家最先進的設計理念與先進技術,動車組是按照高速度、大容量、節能無污染、方便快捷的要求設計製造的,動車組為「兩動十拖」方式，主機選用的是大連廠同英國里卡多公司合作研製的柴油機，單機運用功率達4500馬力，運行速度180公里/小時；採用國際先進的電子噴射技術，降低了油耗，改善了燃燒條件和廢氣排放狀況，具有積極的環保意義,動車組是全微機控制，可實現向客車供電等八項自動控制功能,省去了發電車,並且客車採用了特殊的風道側置式設計，使整車高度降低150毫米，減崍俗災兀�統凳狀卧擻玫姆綞�飪馗杏κ餃��擰⒌繾臃闌�韉缺Vざ�底楦咚儺惺皇備�踩�煽?採用經過運行考核的CW－200新型無搖枕轉向架，大大提高了運行的平穩性;車內設計加寬了座間距，按人體工學角度設計了新型高靠背座椅，使買到硬席客票的旅客也可以體驗軟席旅行的樂趣.

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E. 動車組運用了那些新的技術

動車組是一個節能環保、對環境影響非常小的高技術綜合體，高速動車的零部件大約有12000件，簡單的一輛拖車也在8000件左右，大概可以分為145個子系統，掌握高速動車組的系統集成製造技術無疑是非常重要的，包括動車組總成、車體、轉向架、牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機、牽引控制系統、列車網路控制系統、制動系統等九大關鍵技術，以及其他一些主要的配套技術。

輕型車體技術 高速列車重要技術之一是輕量化，列車運行每牽引1噸重量大約要消耗12千瓦的能量，在時速達300千米的時候，每牽引1噸重量大約要消耗16～17千瓦的能量。動車組車身為鋁合金外衣，重量大大低於鋼鐵，有利於鐵路列車減重提速，減輕對線路設施，包括軌道、道岔、橋梁等的沖擊力，還能提供良好的氣密性。

高速轉向架技術 所謂轉向架就是兩組輪對的控制集成，是鐵道車輛最重要的走行部件，它直接承載車體重量，保證動車組以大於200千米時速運行時，有較好的穩定狀態，保證旅客的舒適安全，此外，還要有比較好的曲線通過能力。目前動車組的轉向架技術，可以保證最高時速達到350千米。

牽引供電技術 這是世界高速列車的核心技術，包括牽引電機、牽引變壓器、牽引變流器和牽引控制系統等。

牽引控制系統 此系統控制著從接觸網、受電弓到牽引電機、鋼軌之間各個環節的聯系。

牽引變壓器 交流接觸網提供的25千伏、50赫茲的電流，經過牽引變壓器變為牽引變流器輸入所需要的交流電。

牽引變流器 整流器、中間直流電路和逆變器組成了牽引變流器，以便進行交-直-交的變換。整流器將牽引變壓器次邊輸入的單相交流電變為直流電，中間直流電路為逆變器提供一個穩定的直流電源，逆變器將中間直流電逆變為牽引電機所需要的可調頻調壓的三相交流電。

牽引電機 三相交流電驅動單機功率達300 千瓦以上的牽引電機，它可以根據交流電的幅值和頻率的變化來隨時改變動車組的牽引力和速度，經過齒輪箱帶動車輪高速轉動。此外，當對列車進行制動時，牽引電動機又變成了發電機的運行狀態，可以將列車動能轉化為電能，達到減速的效果。

列車網路控制技術 在動車組上，為旅客提供大量的服務設施是要靠電子計算機來控制的，整個列車實行兩級網路，對全列車所有設施設備進行監控和控制，並與地面進行通信，實現地面對動車組的監控。此外，動車組還具有自診斷功能。

F. 什麼是鐵路運輸節能

1．提高鐵路運輸效率

推廣高速鐵路，因為與其他運輸方式相比，高速鐵路在節能方面具有明顯優勢。從燃油的能源轉換效率看，普通電氣化鐵路約為30%，而汽車僅為14%。高速鐵路是唯一可以使用電力的運輸方式，並且它可以利用可再生的能源，如核電、太陽能，而其他運輸方式對石油資源的依賴和消耗將進一步加劇能源供給的結構性矛盾。

日本新干線表明，對於每億千米的能源消耗量，汽車與飛機分別是高速鐵路的4.6倍和5.3倍。一個人消耗1kW·h乘高速列車可旅行的距離是5km，乘小汽車可旅行1.7km，而乘飛機僅可旅行1.1km。圖4.18為高速動車組。

圖4.18高速動車組

2．改進機車技術

行車消耗能源的直接阻力有機械阻力和空氣阻力兩種。對於高速列車，當速度超過300km/h時，列車運行阻力的80%以上均為空氣動力學阻力；到400km/h以上時，空氣動力學阻力將達到90%，由此帶來的能耗和雜訊等問題是非常嚴重的。因此，改變列車結構尤為重要。

（1）採用節能型車輛設計。在車輛設計中，高速列車需要減輕列車自身的重量，避開或減少空氣動力的影響。通過減輕車體結構、轉向架乃至車內設備的質量來減輕列車自重。

（2）採用適當的制動方式。在車輛制動中動力制動和摩擦制動相結合，採用電動斷路器、位相控制磁斷路器及VVVF交流非同步電動機變換器等方式都可減少運行的耗能，尤其是採用VVVF交流非同步電動機變換器制動車輛效果最好，可節能30%左右。

（3）優先使用電動車組。電動車組可以根據運輸需要編組多種不同單元的列車。電動車組的加減速度能順暢地適應短站距間的運輸，而且由於其最大軸重小，軌道及其相應構件的負擔就輕。

3．其他方面節能

鐵路部門在沿線推廣恢復和再造植被、林帶新技術，廣泛採用軌道結構減振和聲屏障新材料及新措施，對客車廢棄物統一收集處理，在新型動車組上全面採用集便設施，實現零排放。

為大力推進數字鐵路建設，最大限度發揮鐵路信息化效能，鐵路廣泛採用現代信息技術，在客運專線上實現調度指揮的實時追蹤、集中控制和智能決策，同時還積極發展鐵路電子商務和現代物流信息平台，使客票聯網異地售票逐步向電子客票、多功能一卡通發展。

G. 列車自動駕駛系統的基本功能有哪些

列車自動駕駛一共是有以下六種功能。

（1）可以在ATS監控范圍的入口及各站停車區域（含折返線、停車線）進行車—地通信，將列車的有關信息傳送至ATS系統，以便於ATS系統更好的對在線列車進行監控。
（2）可以自動完成對列車的啟動、牽引、巡航、惰行和制動的控制，從而便於以較高的速度進行追蹤運行和折返作業，來確保達到設計間隔及旅行速度。
（3）ATO自動駕駛時可以實現車站站台定點停車控制、舒適度控制及節省能源控制。
（4）可以控制列車按照運行圖進行運行，從而達到節能及自動調整列車運行的目的。
（5）可以根據停車站台的位置及停車精度，從而自動地對車門進行控制。
（6）可以與ATS和ATP結合，從而實現列車自動駕駛、有人或無人駕駛。

如果想了解更多關於列車自動駕駛的問題，推薦咨詢北醒（北京）光子科技有限公司，公司核心優勢：1. 北醒激光雷達現已實現量產，年產能達到60萬台；2. 其中代理商100+，合作夥伴覆蓋全球超過64個國家和地區；為智慧軌道交通、智慧民航、智慧航運、車路協同及自動駕駛、無人機、機器人、物位檢測、安防、IoT等行業實現技術升級。點擊了解激光雷達在自動駕駛領域的詳細介紹

H. 中國中低速磁浮列車應用哪些節能環保黑科技

7月2日消息，中車長客股份公司2日向媒體披露了新一代中低速磁浮列車的研發細節。據悉，該列車將採用輕量化鋁合金及復合材料結構，並應用多種節能環保黑科技。

據7月2日該公司發布的消息，中國新一代中低速磁浮列車最高運行時速可達120公里，車輛採用側方受電靴受電，額定供電電壓為DC1500V。

長客公司稱，新一代中低速磁浮列車會出現多種節能環保黑科技。其中，車體結構方面採用輕量化鋁合金及復合材料結構，具有很好的防振、隔音效果；通過採取噴塗阻尼漿、增加隔聲墊等措施將車輛噪音降至舒適水平；車門、車窗則會有通透的「落地窗」設計。

長客公司表示，中低速磁浮交通具有經濟實惠、環保安全、適應性強等優勢，為中國乃至全球改善城市及城際交通，推動社會經濟高質量發展提供了極為重要的支持。同時，中低速磁浮軌道交通也是中國新一代軌道交通創新熱點。