以数学模型提高轨交能效西浦毕业生国际会议展示研究成果

2017年11月21日

近日，在日本横滨举办的第20届智能交通系统国际会议上，来自西交利物浦大学的两位本科毕业生谭兆祥和包凯，向与会者展示了其关于提高轨道交通能效的研究项目。

谭兆祥和包凯是电气与电子工程系的2017届毕业生，在大四做毕业设计期间，来自该系的卢少锋博士担任他们的指导老师，此次会议上展示的研究成果就来自他们的毕设设计课题。

据卢少锋博士介绍，铁路运输系统提高能源利用率的常见方法有两种，一种是使用再生制动，其原理是将车辆减速所产生的能量储存起来，或立即转化为列车行驶所需的能量；另一种方法是通过优化速度轨迹来提高能效，这种方法由于不需要升级铁路基础设施，因此成本相对较低。

谭兆祥和包凯在会议上的报告正是基于速度轨迹优化的原理。对此卢少锋博士用了一个类比来解释：“这就好比是老司机和新手开车，新手经常会随意加速和刹车，而老司机则会考虑到高效节能，开车开得更加省油。同样地，我们也可以通过避免无谓的加速和减速，来优化列车的能源利用率。”

谭兆祥和包凯的研究项目分别采用了不同的方法解决同样的问题，谭兆翔使用了数学规划（混合整数线性规划模型）对轨迹进行建模和优化；包凯的研究则是基于“最优控制理论”，运用一种直观的数值算法来获取最佳的列车速度轨迹。

谭兆祥的主要成果参考了卢少锋博士之前的研究，是通过基于距离的模型来优化速度轨迹。卢少锋博士介绍说，谭兆祥开发的数学模型能够在考虑诸如行程时间、线路海拔和速度限制等因素的前提下计算出列车的最佳速度轨迹。

这是包凯第一次参加如此大规模的国际会议，他感到非常幸运，特别是这次会议吸引到如此多来自世界各国的优秀研究者参加。

卢博士表示，西浦学生对研究项目非常投入，并且为项目作出了重要贡献。“他们有激情、有干劲，同时展现出了很强的团队合作能力。”

（记者：Danny Abbasi 会议图片提供：卢少锋博士翻译：吴炎子编辑：石露芸）

2017年11月21日

相关新闻