1.一种城市轨道交通运行调度方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、对直流牵引供电系统进行建模,构建再生制动能量利用约束;
S2、构建列车发车间隔约束和城市轨道交通运行调度目标函数;
S3、根据再生制动能量利用约束、列车发车间隔约束和城市轨道交通运行调度目标函数,求解得到城市轨道交通运行调度结果。
2.根据权利要求1所述的城市轨道交通运行调度方法,其特征在于,所述步骤S1包括以下分步骤:
S11、对直流牵引供电系统进行建模,表征直流牵引供电系统的变电站电流特性:其中,i为加速列车的索引号;n为直流牵引供电系统的变电站的索引号;t为时刻;Ii(n,t)为加速列车i的电流被用作独立电流源时,在直流牵引供电系统的变电站n于t时刻产生的电流;λi(n,t)为加速列车i的电流被用作独立电流源时,在直流牵引供电系统的变电站n于t时刻产生电流的叠加系数;Us为直流牵引供电系统的变电站等效电压;Pi(t)为加速列车i在t时刻的功率;R(x(i,t))为加速列车i在t时刻于x(i,t)位置处的等效电阻;
S12、根据直流牵引供电系统的变电站电流特性,构建再生制动能量利用函数:其中,i′为制动列车的索引号,j为加速列车所在车站的索引号,j′为制动列车所在车站的索引号,Ei,j,i′,j′为再生制动能量利用量;Δt为单位离散时间;tov为重叠时间;N为直流牵引供电系统的变电站总数;Ii′(n,t)为制动列车i′的电流被用作独立电流源时,在直流牵引供电系统的变电站n于t时刻产生的电流;min{·}为求取最小值的函数;Rs为直流牵引供电系统的变电站等效电阻;
S13、对再生制动能量利用函数进行线性化分段处理:其中,ti,j,i′,j′为车站j处加速列车i的最大加速部分结束时间点与车站j′处制动列车i′的最大制动部分开始时间点之间的时间间隙; 为再生制动能量利用量Ei,j,i′,j′的最大值; 为再生制动能量利用量Ei,j,i′,j′的最大值对应的时间;ta,j为车站j列车加速时间;tb,j′为车站j′列车制动时间;
S14、根据线性化分段处理后的再生制动能量利用函数,构建再生制动能量利用约束;
所述再生制动能量利用约束包括以下各式:其中,αi,j,i′,j′为约束因子;max{·}为求取最大值的函数;I为列车总数;J为车站总数。
3.根据权利要求2所述的城市轨道交通运行调度方法,其特征在于,所述列车发车间隔约束包括以下各式:
dj,min≤ai,j‑di,j≤dj,maxtsafe≤ai+1,j‑ai,jtsafe≤di+1,j‑di,jdi,j+1‑ai,j=tj,j+1ti,j,i′,j′=ai,j+ta,j‑di′,j′+tb,j′其中,di,j为车站j处加速列车i的发车时间,di′,j′为车站j′处制动列车i′的发车时间;
di+1,j为车站j处加速列车i+1的发车时间; 为相邻列车最小发车间隔时间; 为相邻列车最大发车间隔时间;ai,j为车站j处加速列车i的到站时间;ai+1,j为车站j处加速列车i+1的到站时间;tsafe为列车之间安全间隔时间;dj,min为车站j发车与到站最小时间间隙;
dj,max为车站j发车与到站最大时间间隙;di,j+1为车站j+1处加速列车i的发车时间;tj,j+1为相邻车站的列车发车到站时间间隙。
4.根据权利要求3所述的城市轨道交通运行调度方法,其特征在于,所述城市轨道交通运行调度目标函数为:
其中,MaxE为城市轨道交通运行调度目标函数。
5.一种城市轨道交通运行调度系统,其特征在于,包括:再生制动能量利用分析运算子系统,用于分析直流牵引供电系统,对直流牵引供电系统进行建模,构建再生制动能量利用约束;
城市轨道交通运行调度规划求解子系统,用于构建列车发车间隔约束和城市轨道交通运行调度目标函数,并根据再生制动能量利用约束、列车发车间隔约束和城市轨道交通运行调度目标函数,求解得到城市轨道交通运行调度结果。
6.一种城市轨道交通运行调度设备,其特征在于,包括:存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的城市轨道交通运行调度方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的城市轨道交通运行调度方法的步骤。