线路特征和服务水平-有轨电车运行控制技术

线路特征之一是指问题研究的线路为城市轨道交通线路还是大铁线路。城市轨道交通线路通常具有站间距离较短、发车间隔短等特点，根据《城市轨道交通技术规范》（GB 50490—2009），地铁车站的站间平均距离在600～2 000m之间，而大铁线路车站之间的距离通常在数十公里以上。对于城市轨道交通线路而言，P.G.Howlett和P.J.Purdey在专著Energy－efficient Train Control中研究结论表明：对于站间距离较短的城市轨道交通线路（如地铁线路等），其能耗最优速度曲线由“最大加速、惰行、最大制动”组成（图4－3），即当站间距离较短时，最优速度曲线的组成不包括巡航工况，而在站间距离较长的大铁线路中，最优速度曲线仍然是由“最大牵引、巡航、惰行、最大制动”四种工况构成的（图4－4）。

图4－3　不包括巡航工况的最优速度曲线（城市轨道交通线路）(www.xing528.com)

图4－4　包括巡航工况的最优速度曲线（大铁线路）

除此之外，区分旅客运输与货物运输也是需要考虑的一个重要因素，其主要区别在于旅客运输中，服务水平是一个重要的衡量指标。一般认为，轨道交通服务水平的指标包括但不局限于以下几个指标：旅行速度、时刻表准点率、运行平稳性、安全性、舒适度等。为了提升轨道交通的服务水平，列车运行计划的制定者通常会提高列车在站间的运行速度，尽量采取巡航工况，以避免列车运行加减速变化过大而导致乘客的舒适度降低，但此时列车运行的能耗会增加。反之，若以更好的经济效益为目标，减少列车运行能耗，降低列车运行速度，则会大幅度降低服务水平。因此，在旅客运输的节能问题研究中，通常会将节能指标和安全性指标、舒适性指标等与服务水平相关的指标结合起来进行多目标寻优。而在货物运输的节能问题研究中，通常能耗指标是最重要的考虑因素。