27062

طراحي الگوريتم بهينه بهره برداري اتوماتيك قطار (ATO) به منظور به حداقل رساندن مصرف انرژي در سيستم سيگنالينگ CBTC

كارشناسي ارشد

مهندسي راه آهن-كنترل علائم

97-01

1401/02/11

اقاي دكتر صنديدزاده

راه آهن

ﺳﻴﮕﻨﺎﻟﻴﻨﮓ ﻳﻜﻲ از ﻧﻴﺎزﻫﺎى ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺣﻤﻞ و ﻧﻘﻞ رﻳﻠﻲ ﻣﻲ¬ﺑﺎﺷﺪ. ﻋﻠﻴﺮﻏﻢ ﭘﻴﭽﻴﺪﮔﻲ¬ﻫﺎﻳﻲ اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ ، ﻓﻮاﻳﺪ ﺑﻴﺸﻤﺎر آن ﺿﺮورت وﺟﻮد اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ را ﻧﺸﺎن داده اﺳﺖ. ﺳﻴﮕﻨﺎﻟﻴﻨﮓ ﻳﻜﻲ از ﺑﺨﺶ¬ﻫﺎى ﻣﻬﻢ ﺳﻴﺴﺘﻢﻫﺎى ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه در راه¬آﻫﻦ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ كه ﺣﺮﻛﺖ اﻳﻤﻦ ﻗﻄﺎرﻫﺎ و ﻛﻨﺘﺮل و اداره آنﻫﺎ ﺑﺴﺘﮕﻲ ﺑﻪ اين سيستم دارد و همچنين استفاده از سيستمهاي بي¬سيم در بحث سيگنالينگ و كنترل قطار، اين امكان را فراهم مي¬آورد كه فاصله زماني بين قطارها كاهش يابد. در اين پژوهش به بررسي و مطالعه سيستم سيگنالينگ كنترل قطار مبتني بر ارتباط (CBTC) مي¬پردازيم. سپس الگوريتم بهينه بهره¬برداري اتوماتيك قطار (ATO) به منظور به حداقل رساندن مصرف انرژي و زمان اجراي نرم افزار در سيستم سيگنالينگ CBTC با فرمول¬بندي چندهدفه ارائه مي گردد. همچنين عدم قطعيت بار مسافري به عنوان يك پارامتر فازي جهت تاثير آن بر جبهه پارتو مدل سازي مي شود. مسأله بهينه¬سازي با الگوريتم¬هاي ژنتيك مرتب¬سازي نامغلوب 2 (NSGA-II) و بهينه¬سازي ازدحام ذرات چندهدفه (MOPSO) با سه حالت موردي براي متروي شهر تهران حل مي¬شود. نتايج نشان¬دهنده صرفه جويي مصرف انرژي حدود 8 درصد و عملكرد مناسب NSGA-II نسبت به MOPSO مي¬باشند.

1401/07/09

Design of Optimal Automatic Train Optimization (ATO) Algorithm to Minimize Energy Consumption in CBTC Signaling System

5/1/2023 12:00:00 AM

Signaling is one of the needs of the rail transportation system. Despite the complications of this system, its numerous benefits have shown the necessity of this system. Signaling is one of the important parts of the systems built in the railways, the safe movement of trains and their control and management depends on this system, and also the use of wireless systems in the discussion of signaling and train control provides this possibility. He said that the time interval between trains should be reduced. In this research, we investigate and study the communication-based train control signaling system (CBTC). Then, the optimal automatic train operation (ATO) algorithm is presented in order to minimize energy consumption and software execution time in CBTC signaling system with multi-objective formulation. Also, the uncertainty of the passenger load is modeled as a fuzzy parameter for its effect on the Pareto front. The optimization problem is solved with non-dominated sorting genetic algorithms 2 (NSGA-II) and multi-objective particle swarm optimization (MOPSO) with three cases for Tehran subway. The results show an energy saving of about 8% and the proper performance of NSGA-II compared to MOPSO.

ﺳﻴﮕﻨﺎﻟﻴﻨﮓ , سيستم CBTC , قطار , كنترل , حمل ونقل , بهينه¬سازي چندهدفه

signaling , CBTC system , train , control , transportation , multi-objective optimization

1

1