16255

16255

بهينه سازي مصرف انرژي قطار با استفاده از الگوريتم فرا ابتكاري جستجوي ممنوعه

كارشناسي ارشد

مهندسي حمل و نقل ريلي

ارديبهشت 1395

دكتر محمد علي صنديدزاده

راه آهن

چكيده در دنياي امروز انرژي نقش بسيار تعيين كننده اي داشته و توجه به بهينه سازي مصرف انرژي امري اجتناب ناپذير است. يكي از راه هاي صرفه جويي در مصرف انرژي ، استفاده گسترده تر از حمل ونقل عمومي به خصوص راه آن و مترو مي باشد. روند رو به رشد استقبال از شبكه ريلي و مترو توسط دولت ها از يك سو و مصرف قابل توجه انرژي يك قطار در طول سال از سوي ديگر ضرورت بررسي انرژي مورد استفاده در قطار را نشان مي دهد. هر قطار در حال حركت در هر لحظه، يكي از وضعيتهاي شتاب گيري، خلاص، سرعت ثابت و يا ترمزگيري را خواهد داشت. از اين رو روشهاي بهينه سازي مصرف انرژي با توجه به شيب و فراز مسير و محدوديتهاي سرعت قطار، به دنبال نقاط بهينه شتاب گيري ، خلاصي و سرعت ثابت يا به زبان ديگر پروفيل سرعتي هستند كه حداقل مصرف انرژي را به دنبال داشته باشد. در اين پايان نامه پس از مروري بر منابع بهينه سازي انرژي قطار ، الگوريتم جستجوي ممنوعه را به عنوان روش جديدي در بهينه سازي سرعت قطار جهت صرفه جويي در مصرف انرژي بررسي كرده ايم. در اين روش با تعيين نقاط مناسب شتاب گيري ، خلاصي و ترمزگيري پروفيل سرعتي را ارائه مي كنيم كه قطار مسير بين دو ايستگاه را با حداقل مصرف انرژي طي ميكند. اين نقاط را متغيرهاي تغيير استراتژي حركت قطار مي ناميم. در اين مطالعه شبيه سازي ها در نرم افزار متلب پياده سازي و با الگوريتم ژنتيك مقايسه شده است. واژه‌هاي كليدي: پروفيل سرعت ، الگوريتم جستجوي ممنوعه ، بهينه سازي ، مصرف انرژي

1395/10/20

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract In today's world, energy has a very determinative role an​d it is inevitable to optimize the energy consumption. Wider use of public transport, particularly rail an​d metro, is one way to save energy. A growing trend of applying the rail network an​d metro by governments in one hand an​d the considerable energy consumption of a train during one year on the other hand demonstrate the necessity of considering the consumed energy by train. In this thesis, after reviewing the background of optimizing the energy consumption of train, Tabu Search (TS) algorithm as a new approach for optimizing the train speed profile with the aim of saving energy will be investigated. In this approach, after determining the appropriate points of acceleration, neural an​d braking, we will present a speed profile in which train could cover its route with minimum energy consumption. We call these points "the variables for changing the train strategy. In this study, the simulations of proposed method are implemented in MATLAB software an​d are finally compared with Genetic Algorithm method. Keywords: optimal train speed profile, Tabu Search algorithm, optimization, Energy consumption