列车节能控制算法

A. 什么是列车主动悬挂控制

列车主动悬挂控制系统是近十年发展起来的由电脑控制的一种新型悬挂系统。主动悬挂系统具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时，主动悬挂系统会产生一个与惯力相对抗的力，减少车身位置的变化。主动悬挂系统，又称主动制导悬架系统、动态可变悬挂系统等，通过改变悬挂系统的高度、形状和阻尼等，起到控制车身振动和车身高度的功能，主要能增进汽车操作稳定性、乘坐舒适性等性能。

列车主动悬挂控制系统是发源于20世纪50年代、近十年发展起来的由电脑控制的一种新型悬挂系统。主动悬挂系统具有控制车身运动的功能。当汽车制动、转向或增加负载引起弹簧变形时，主动悬挂系统会产生一个与惯力相对抗的力，减少车身位置的变化。

B. 国家铁路的节能减排

作为国民经济大动脉、国家重要基础设施和大众化交通工具，铁路历来十分重视节能减排工作。2011年是“十二五”承上启下的重要一年，也是实现铁路“十二五”节能目标的关键一年。为贯彻落实国家关于加快建设资源节约型、环境友好型社会的要求，铁路多措并举不断加大节能环保力度。
回首“十一五”，按照低碳发展、构建绿色交通的要求，铁路广泛采用节能减排新技术，铁路单位能耗及污染物排放量大幅下降，提前两年完成单位运输收入能耗下降20%、化学需氧量排放量下降10%的目标，提前一年完成二氧化硫排放量下降10%的目标。
自2011年以来，铁路对节能减排这一重大战略问题的探索和思考日益深化，从《铁路 “十二五”发展规划》的编制到《铁路 “十二五”节能规划》和《铁路 “十二五”环保规划》的出台，对铁路“十二五”期间坚持绿色发展、提高资源利用效率作出部署。通过强化对铁路单位用能、污染物排放的监管和指标考核，铁路实现了单位运输工作量综合能耗、化学需氧量、二氧化硫排放量进一步降低的目标。
数据显示，2011年，国家铁路单位运输工作量综合能耗4.76吨标准煤/百万换算吨公里，比上年降低5%。化学需氧量排放量为2195.9吨，降低3.7%；二氧化硫排放量为4.01万吨，降低0.5%。2012年上半年，国家铁路单位运输工作量综合能耗4.92吨标准煤/百万换算吨公里，同比减少1%；化学需氧量排放量992.3吨，同比减少0.2吨，下降0.02%；二氧化硫排放量20836.4吨，同比减少1405.2吨，下降6.3%。
为更好地节能、节电，高速列车普遍采用再生制动技术，电气化铁路推行直供馈电技术，电力机车全面推进交直交技术。
在推广利用新能源和再生能源方面，铁路客货枢纽和综合车站建设大量采用地源热泵、三联供热泵、太阳能等新能源技术。此外，铁路还大力推广中水利用和节能光源，实现节能减排目标。
铁路部门在沿线推广恢复和再造植被、林带新技术，广泛采用轨道结构减振和声屏障新材料、新措施，对客车废弃物统一收集处理，在新型动车组上全面采用集便设施，实现零排放。 国家铁路绿化里程已达4.26万公里，比上年增加0.25万公里、增长6.1%。

C. 面向节能的单、多列车运行优化决策问题中三种情况下的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. 火车的速度咋控制

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回答：枫桥夜泊
大师
5月13日 16:51 国内速度最快的内燃机车应该是DF11G了,就是牵引直达特快以及部分大特快的机车,是双机重联准高速客运内燃机车,常州戚墅堰机车车辆厂制造.以下是DF11G介绍:

东风11G内燃机车是为铁路是为第五次大提速而专门研制的.机车装有16V280ZJA型牵引用主柴油机、JF204D型同步主发电机、ZD106E型牵引电动机、进口的MTU12V183TB12G型供电用辅助柴油机及LSA47.1L11-4P型发电机,柴油机装车功率2×3610kW，最大速度是170公里,牵引20节车厢可以达到160公里/小时,并且机车具有向客车供电功能,首次采用微机Lonworks网络控制技术，有完全的机车逻辑控制、网络重联控制、完善的机车故障诊断功能和远程监控、诊断功能,为适应特长交路和一个司机操纵的特点，采用了大容量的承载式燃油箱、火灾报警灭火装置，并将常用开关集中于司机室内,外形大胆采用了流线型.

说机车就要说说动车组,国内速度最快的内燃动车组要怕就是"神州"了,这些双层白色的动车组每天往返于北京至天津之间,构成了两市之间的快速通道.
"神州"是大连机车车辆厂与长春客车厂强强联合的产物，集两家最先进的设计理念与先进技术,动车组是按照高速度、大容量、节能无污染、方便快捷的要求设计制造的,动车组为“两动十拖”方式，主机选用的是大连厂同英国里卡多公司合作研制的柴油机，单机运用功率达4500马力，运行速度180公里/小时；采用国际先进的电子喷射技术，降低了油耗，改善了燃烧条件和废气排放状况，具有积极的环保意义,动车组是全微机控制，可实现向客车供电等八项自动控制功能,省去了发电车,并且客车采用了特殊的风道侧置式设计，使整车高度降低150毫米，减崃俗灾兀�统凳状卧擞玫姆缍�饪馗杏κ饺��拧⒌缱臃阑�鞯缺Vざ�底楦咚傩惺皇备�踩�煽?采用经过运行考核的CW－200新型无摇枕转向架，大大提高了运行的平稳性;车内设计加宽了座间距，按人体工学角度设计了新型高靠背座椅，使买到硬席客票的旅客也可以体验软席旅行的乐趣.

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E. 动车组运用了那些新的技术

动车组是一个节能环保、对环境影响非常小的高技术综合体，高速动车的零部件大约有12000件，简单的一辆拖车也在8000件左右，大概可以分为145个子系统，掌握高速动车组的系统集成制造技术无疑是非常重要的，包括动车组总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、牵引控制系统、列车网络控制系统、制动系统等九大关键技术，以及其他一些主要的配套技术。

轻型车体技术 高速列车重要技术之一是轻量化，列车运行每牵引1吨重量大约要消耗12千瓦的能量，在时速达300千米的时候，每牵引1吨重量大约要消耗16～17千瓦的能量。动车组车身为铝合金外衣，重量大大低于钢铁，有利于铁路列车减重提速，减轻对线路设施，包括轨道、道岔、桥梁等的冲击力，还能提供良好的气密性。

高速转向架技术 所谓转向架就是两组轮对的控制集成，是铁道车辆最重要的走行部件，它直接承载车体重量，保证动车组以大于200千米时速运行时，有较好的稳定状态，保证旅客的舒适安全，此外，还要有比较好的曲线通过能力。目前动车组的转向架技术，可以保证最高时速达到350千米。

牵引供电技术 这是世界高速列车的核心技术，包括牵引电机、牵引变压器、牵引变流器和牵引控制系统等。

牵引控制系统 此系统控制着从接触网、受电弓到牵引电机、钢轨之间各个环节的联系。

牵引变压器 交流接触网提供的25千伏、50赫兹的电流，经过牵引变压器变为牵引变流器输入所需要的交流电。

牵引变流器 整流器、中间直流电路和逆变器组成了牵引变流器，以便进行交-直-交的变换。整流器将牵引变压器次边输入的单相交流电变为直流电，中间直流电路为逆变器提供一个稳定的直流电源，逆变器将中间直流电逆变为牵引电机所需要的可调频调压的三相交流电。

牵引电机 三相交流电驱动单机功率达300 千瓦以上的牵引电机，它可以根据交流电的幅值和频率的变化来随时改变动车组的牵引力和速度，经过齿轮箱带动车轮高速转动。此外，当对列车进行制动时，牵引电动机又变成了发电机的运行状态，可以将列车动能转化为电能，达到减速的效果。

列车网络控制技术 在动车组上，为旅客提供大量的服务设施是要靠电子计算机来控制的，整个列车实行两级网络，对全列车所有设施设备进行监控和控制，并与地面进行通信，实现地面对动车组的监控。此外，动车组还具有自诊断功能。

F. 什么是铁路运输节能

1．提高铁路运输效率

推广高速铁路，因为与其他运输方式相比，高速铁路在节能方面具有明显优势。从燃油的能源转换效率看，普通电气化铁路约为30%，而汽车仅为14%。高速铁路是唯一可以使用电力的运输方式，并且它可以利用可再生的能源，如核电、太阳能，而其他运输方式对石油资源的依赖和消耗将进一步加剧能源供给的结构性矛盾。

日本新干线表明，对于每亿千米的能源消耗量，汽车与飞机分别是高速铁路的4.6倍和5.3倍。一个人消耗1kW·h乘高速列车可旅行的距离是5km，乘小汽车可旅行1.7km，而乘飞机仅可旅行1.1km。图4.18为高速动车组。

图4.18高速动车组

2．改进机车技术

行车消耗能源的直接阻力有机械阻力和空气阻力两种。对于高速列车，当速度超过300km/h时，列车运行阻力的80%以上均为空气动力学阻力；到400km/h以上时，空气动力学阻力将达到90%，由此带来的能耗和噪声等问题是非常严重的。因此，改变列车结构尤为重要。

（1）采用节能型车辆设计。在车辆设计中，高速列车需要减轻列车自身的重量，避开或减少空气动力的影响。通过减轻车体结构、转向架乃至车内设备的质量来减轻列车自重。

（2）采用适当的制动方式。在车辆制动中动力制动和摩擦制动相结合，采用电动断路器、位相控制磁断路器及VVVF交流异步电动机变换器等方式都可减少运行的耗能，尤其是采用VVVF交流异步电动机变换器制动车辆效果最好，可节能30%左右。

（3）优先使用电动车组。电动车组可以根据运输需要编组多种不同单元的列车。电动车组的加减速度能顺畅地适应短站距间的运输，而且由于其最大轴重小，轨道及其相应构件的负担就轻。

3．其他方面节能

铁路部门在沿线推广恢复和再造植被、林带新技术，广泛采用轨道结构减振和声屏障新材料及新措施，对客车废弃物统一收集处理，在新型动车组上全面采用集便设施，实现零排放。

为大力推进数字铁路建设，最大限度发挥铁路信息化效能，铁路广泛采用现代信息技术，在客运专线上实现调度指挥的实时追踪、集中控制和智能决策，同时还积极发展铁路电子商务和现代物流信息平台，使客票联网异地售票逐步向电子客票、多功能一卡通发展。

G. 列车自动驾驶系统的基本功能有哪些

列车自动驾驶一共是有以下六种功能。

（1）可以在ATS监控范围的入口及各站停车区域（含折返线、停车线）进行车—地通信，将列车的有关信息传送至ATS系统，以便于ATS系统更好的对在线列车进行监控。
（2）可以自动完成对列车的启动、牵引、巡航、惰行和制动的控制，从而便于以较高的速度进行追踪运行和折返作业，来确保达到设计间隔及旅行速度。
（3）ATO自动驾驶时可以实现车站站台定点停车控制、舒适度控制及节省能源控制。
（4）可以控制列车按照运行图进行运行，从而达到节能及自动调整列车运行的目的。
（5）可以根据停车站台的位置及停车精度，从而自动地对车门进行控制。
（6）可以与ATS和ATP结合，从而实现列车自动驾驶、有人或无人驾驶。

如果想了解更多关于列车自动驾驶的问题，推荐咨询北醒（北京）光子科技有限公司，公司核心优势：1. 北醒激光雷达现已实现量产，年产能达到60万台；2. 其中代理商100+，合作伙伴覆盖全球超过64个国家和地区；为智慧轨道交通、智慧民航、智慧航运、车路协同及自动驾驶、无人机、机器人、物位检测、安防、IoT等行业实现技术升级。点击了解激光雷达在自动驾驶领域的详细介绍

H. 中国中低速磁浮列车应用哪些节能环保黑科技

7月2日消息，中车长客股份公司2日向媒体披露了新一代中低速磁浮列车的研发细节。据悉，该列车将采用轻量化铝合金及复合材料结构，并应用多种节能环保黑科技。

据7月2日该公司发布的消息，中国新一代中低速磁浮列车最高运行时速可达120公里，车辆采用侧方受电靴受电，额定供电电压为DC1500V。

长客公司称，新一代中低速磁浮列车会出现多种节能环保黑科技。其中，车体结构方面采用轻量化铝合金及复合材料结构，具有很好的防振、隔音效果；通过采取喷涂阻尼浆、增加隔声垫等措施将车辆噪音降至舒适水平；车门、车窗则会有通透的“落地窗”设计。

长客公司表示，中低速磁浮交通具有经济实惠、环保安全、适应性强等优势，为中国乃至全球改善城市及城际交通，推动社会经济高质量发展提供了极为重要的支持。同时，中低速磁浮轨道交通也是中国新一代轨道交通创新热点。