1.一种城市轨道交通列车线路定时运行的节能优化方法，其特征在于：包括如下步骤：S1.对列车运行工况进行分析，构建列车站间运行的能耗计算模型，根据能耗计算模型计算出列车站间的能耗；

min

S2.获取列车在每一相邻站点间的最小走行时间Tj ，并设定时间步长△t，将最小走行min max

时间Tj 设置为起始时间，以时间步长△t变化至当前相邻站点的最大走行时间Tj ，采用min max

二分搜索策略，得到列车各站间在时间区间[Tj ,Tj ]上对应的最小能耗其中，j为列车线路上第j个站间，其中，j＝1，2，…，N；

S3.获取列车运行完线路全程所需的总运行时间T，计算出剩余走行时间TS:其中，m为列车运行线路上的站间个数； 为列车第j个站间的最小走行时间；

S4.从剩余走行时间TS中，取出时间步长△t，对各个站间在相同时间步长△t上的最小能耗按照从小到大的顺序排列，根据排在首位的最小能耗，找到对应的站间，将时间步长△min

t分配给该站间，则该站间走行时间变为Tj +△t，剩余走行时间变为TS‑△t；

S5.重复步骤S4，直到剩余走行时间TS变为0；

max

其中，当站间走行时间变更到Tj 时，不再给该站间分配时间步长△t。

2.根据权利要求1所述的城市轨道交通列车线路定时运行的节能优化方法，其特征在于：步骤S1中，根据如下公式确定列车站间列车运行的能耗计算模型：其中，j为列车线路上第j个站间，其中，j＝1，2，…，N；△s为相邻站点间距离上划分的k

距离步长；k为站间距离以步长△s划分所得的段标号；W为列车在第k小段上的总阻力；Fk为列车在第k小段上的牵引力；Bk为列车在第k小段上的制动力；fF(vk‑1)为与列车速度vk‑1相关的最大牵引力；fB(vk‑1)为与列车速度vk‑1相关的最大制动力；ak为列车在第k段上的加速度；

Tj为列车第j个站间的走行时间；Sj‑1为第1个站间到第j‑1个站间的距离；Sj为第1个站间到第j个站间的距离；M为列车的质量；g为重力加速度；A、B以及C为阻力多项式系数，均与列车自身特性相关；ik为第k段所在线路坡道的坡度千分数；Rk为第k段所在线路曲线的半径；c为反映影响曲线阻力诸多因素的经验常数；Lk为第k段所在线路隧道的长度； 为第k小段上线路设计的最大限制速度； 为列车设计的最大速度； 为第k小段上的临时最大限制速度；v0为列车在第1小段上的初始速度；vk为站间第k小段上的末速度；vk‑1为站间第k小段上的初速度。

3.根据权利要求1所述的城市轨道交通列车线路定时运行的节能优化方法，其特征在于：步骤S2中，根据如下步骤确定列车站间的最小能耗：S2‑1：读取列车站间走行时间Tj，初始化列车牵引能耗下限Elow和上限Ehigh，限速时间误差限ε1、能耗误差限ε2；

*

S2‑2：令列车牵引能耗初始值E0＝0.5·(Elow+Ehigh)，在第k小段上的牵引力Fk＝0、末速度vk＝0、能耗ek＝0(k＝1,2,...,n)，初始速度v0＝0，实际走行时间t＝0，标号k＝1；

S2‑3：列车在第k段上牵引运行，由Qianyin(A,B,C,c,M,vk‑1,ik,Rk,Lk)计算牵引力Fk、末速度vk，进而能耗ek＝Fk·△s、列车在第k段运行结束时的余能S2‑4：若k≥n，则令Ehigh＝0.5·(Elow+Ehigh)转步骤S2‑2；

S2‑5：若 则k＝k+1转步骤S2‑7；

S2‑6：若 则令 k＝k+1转步骤S2‑8，否则令i＝k、 转步骤S2‑

10；

S2‑7：若列车在第k‑1段运行结束时的余能 则转步骤S2‑3，否则令h＝k转步骤S2‑13；

S2‑8：若 则转步骤S2‑9，否则令i＝k、 转步骤S2‑10；

S2‑9：若 则列车在第k段上巡航，由Xunhang(A,B,C,c,M,vk‑1,ik,Rk,Lk)计算牵引力Fk、制动力Bk、末速度vk，当Fk＞0时ek＝Fk·△s且余能 当Fk＝0时ek＝‑Bk·△s，转步骤S2‑4，否则令h＝k转步骤S2‑13；

S2‑10：令p＝vi‑1，若ei＞0则列车在第i‑1段运行结束时的余能 列车在第i段上惰行，由Duoxing(A,B,C,c,M,vi,ii,Ri,Li)计算加速度ai；若ai<0，则Fi＝Bi＝ei＝0、否则在第i段上制动，由Zhidong(A,B,C,c,M,vi,ii,Ri,Li,△s)计算制动力Bi和初速度vi‑1，制动力做功ei＝‑Bi·△s，牵引力Fi＝0；

S2‑11：令i＝i‑1，若vi

S2‑12：若k

S2‑13：若h≤n，则转步骤S2‑14，否则令i＝n、vi＝0转步骤S2‑17；

S2‑14：列车在第h段上惰行，由Duoxing(A,B,C,c,M,vh‑1,ih,Rh,Lh)计算加速度ah，令能耗eh＝0；若 则转步骤S2‑16，否则令S2‑15：若 则h＝h+1转步骤S2‑13，否则令k＝h、i＝k、 转步骤S2‑10；

S2‑16：若h＝n，则令vn＝0转步骤S2‑19，否则令Elow＝0.5·(Elow+Ehigh)转步骤S2‑2；

S2‑17：令p＝vi‑1，当ei＞0时余能 列车在第i段上制动，由Zhidong(A,B,C,c,M,vi,ii,Ri,Li,△s)计算制动力Bi和初速度vi‑1，制动力做功ei＝‑Bi·△s，牵引力Fi＝0；

S2‑18：令i＝i‑1，若vi

S2‑19：计算列车的走行时间 若|t‑Tj|<ε1，则转步骤S2‑22；

S2‑20：若|Ehigh‑Elow|<ε2，则算法结束，且在给定走行时间Tj下无解，可增加走行时间或改中间惰行减速过程为制动减速；

S2‑21：若t＞Tj，则Elow＝0.5·(Elow+Ehigh)，否则Ehigh＝0.5·(Elow+Ehigh)，转步骤S2‑2；

S2‑22：算法结束，输出vk、Fk、Bk(k＝1 ,2 ,...,n)以及最小能耗其中，△s为相邻站点间距离上划分的距离步长；k、h以及i为站间距离以步长△s划分所得的段标号； 为第k小段上线路设计的最大限制速度； 为列车设计的最大速度；

为第k小段上临时最大限制速度；vk‑1为站间第k小段上的初速度； 为第k段上的限k

速；W为列车站间第k小段上的总阻力；ai为列车在第i段上加速度；Tj为设定的第j个站间的列车走行时间；p为速度vi‑1的临时替换变量； 为列车在第n段运行结束时的余能；

Qianyin(A,B,C,c,M,vk‑1,ik,Rk,Lk)为牵引工况的计算函数；Xunhang(A,B,C,c,M,vk‑1,ik,Rk,Lk)为巡航工况的计算函数；Duoxing(A,B,C,c,M,vh‑1,ih,Rh,Lh)为惰行工况的计算函数；

Zhidong(A,B,C,c,M,vi,ii,Ri,Li,△s)为制动工况的计算函数；

其中，k为站间距离以步长△s划分所得的段标号；Fk为列车在第k小段上的牵引力；vk‑1k

为列车在第k小段上的初速度；fF(vk‑1)为与列车速度vk‑1相关的最大牵引力；W为列车在第k小段上的总阻力；A、B以及C为阻力多项式系数，均与列车自身特性相关；c为反映影响曲线阻力诸多因素的经验常数；ik为第k段上线路坡道的坡度千分数；Lk为第k段所在线路隧道长度；Rk为第k段所在线路的曲线半径；M为列车的质量；g为重力加速度；vk为列车在第k小段上的末速度；ak为列车在第k段上的加速度；△s为相邻站点间距离上划分的距离步长；

k

其中，k为站间距离以步长△s划分所得的段标号；W为列车在第k小段上的总阻力；Fk为列车在第k小段上的牵引力；Bk为列车在第k小段上的制动力；vk‑1为列车在第k小段上的初速度；vk为列车在第k小段上的末速度；A、B以及C为阻力多项式系数，均与列车自身特性相关；c为反映影响曲线阻力诸多因素的经验常数；ik为第k段上线路坡道的坡度千分数；Lk为第k段所在线路隧道长度；Rk为第k段所在线路的曲线半径；M为列车的质量；g为重力加速度；

h

其中，h为站间距离以步长△s划分所得的段标号；W为列车在第h段上的运行总阻力；A、B、C为阻力多项式系数，均与列车自身特性相关；c为反映影响曲线阻力诸多因素的经验常数；vh‑1为列车在第h段上的初速度；ih为第h段所在线路坡道的坡度千分数；Lh为第h段所在线路隧道的长度；Rh为第h段所在线路曲线的半径；M为列车的质量；g为重力加速度；ah为列车在第h段上的加速度；

其中，i为站间距离以步长△s划分所得的段标号；Bi为列车在第i个段上的制动力；fBi

(vi)为与列车速度vi相关的最大制动力；vi为列车在第i个段上的末速度；W为列车在第i个段上的总阻力；A、B以及C为阻力多项式系数，均与列车自身特性相关；c为反映影响曲线阻力诸多因素的经验常数；ii为第i段所在线路坡道的坡度千分数；Li为第i段所在线路隧道的长度；Ri为第i段所在线路曲线的半径；M为列车的质量；g为重力加速度；ai为列车在第i段上的加速度；vi‑1为列车第i个段的初速度；△s为相邻站点间距离上划分的距离步长。