بهینه‌سازی همزمان مصرف انرژی و عملکرد قطار در سیستم‌های راه‌آهن برقی

فهرست عناوین    صفحه

1    فصل اول  مقدمه    1
2    فصل دوم مروري بر سيستم‌هاي تراكشن راه‌آهن    5
2‌.1‌    سیستم‌های تراکشن الکتریکی    6
2‌.1‌.1‌ محركه موتور DC    8
2‌.1‌.2‌ محرکه موتور AC    9
2‌.2‌    تراکشن دیزل الکتریک    12
2‌.3‌    تراکشن هیبریدی    13
3    فصل سوم مروری بر روش‌های بهینه‌سازی    15
3‌.1‌    بهینه‌سازی یک‌هدفه    16
3‌.2‌    مفاهیم بنیادی در بهینه‌سازی چند‌هدفه    17
3‌.3‌    جستجو و تصمیم‌گیری    21
3‌.4‌    مروری بر روش‌های مرسوم در بهینه‌سازی چند‌هدفه    22
3‌.4‌.1‌ روش مجموع وزندار    22
3‌.4‌.2‌ روش مقیدسازی ε    23
3‌.5‌    الگوریتم‌های تکاملی در بهینه‌سازی یک‌هدفه و چند‌هدفه    24
3‌.5‌.1‌ الگوریتم بهینه‌سازی تکاملی یک‌هدفه Krill Herds    27
3‌.5‌.2‌ جستجوی چند‌هدفه    32
3.5.3 الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه تکاملی NSGA-II    33
4.5.3 الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه تکاملی MOPSO    38
4    فصل چهارم مدل‌سازی حرکت قطار و توان تراکشن    44
4‌.1‌    فيزيك حركت وسايل نقليه    45
4‌.1‌.1‌ آشنايي كلي    45
4‌.1‌.2‌ کشش سطحی    46
4‌.1‌.3 مقاومت قطار    48
4‌.1‌.4‌ جرم موثر    48
4‌.1‌.5‌ معادله عمومي حركت وسيله نقليه    49
4‌.2‌    مدل‌سازي و  شبيه‌سازي    49
4‌.2‌.1‌ سوييچ وضعيت وسايل نقليه    50
4‌.2‌.2‌ ورودي‌های عملياتي    52
4‌.2‌.3‌ شبیه‌ساز حرکت قطار    57
4‌.3‌    معادلات حالت و توابع هدف    58
5    فصل پنجم بهینه‌سازی تراژکتوری سرعت قطار    61
5‌.1‌    اصل بخش‌بندی مسیر و گراف سرعت    63
5‌.2‌    ارائه یک استراتژی رانندگی کارآمد    63
5‌.2‌.1‌ ساخت تراژکتوری سرعت    63
5‌.2‌.2‌ تعیین شاخص کنترل با ضریب آسایش مسافرین    65
5‌.3‌    پیاده‌سازی الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه NSGA-II روی مساله مورد نظر    68
5‌.3‌.1‌ تعیین جمعیت اولیه    68
5‌.3‌.2‌ ابتکار در هدایت فرآیند جستجو    69
5‌.3‌.3‌ تعیین برازندگی اعضای فرآیند بهینه‌سازی:    69
5‌.4‌    پیاده‌سازی الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه MOPSO روی مساله مورد نظر    71
5.5    پیاده‌سازی الگوریتم بهینه‌سازی یک‌هدفه KH روی مساله مورد نظر    72
5‌.6‌    بیانی از مقاوم بودن در روش‌های بهینه‌سازی تکاملی    72
5‌.6‌.1‌ مقاوم بودن در بهینه‌سازی یک‌هدفه    73
5‌.6‌.2‌ مقاوم بودن در بهینه‌سازی چند‌هدفه تکاملی    74
5‌.7‌    مورد مطالعاتی    75
5‌.8‌    نتایج شبیه‌سازی و مقایسه    76
5‌.8‌.1‌ نتایج حاصل از اعمال الگوریتم NSGA-II    77
5‌.8‌.2‌ نتایج حاصل از اعمال الگوریتم MOPSO    78
5‌.8‌.3‌ نتایج حاصل از اعمال الگوریتم KH    80
5‌.8‌.4‌ تراژکتوری‌های سرعت بهینه    81
5‌.9‌    مقایسه نتایج با یک مرجع    85
5‌.10‌    ارائه یک شیوه برای استفاده از روش‌های پیشنهادی    87
6    فصل ششم بهبود کارایی سیستم تراکشن الکتریکی بوسیله کاهش عدم تعادل جریان و همزمان تامین توان راکتیو مورد نیاز    89
6‌.1‌    ساختار کلی یک سیستم 2×25 کیلو ولت AC اتوترانسفورماتوری    90
6‌.2‌    عیب یابی سیستم و ارائه راه‌حل    91
6‌.3‌    اجرای SVC    92
6‌.4‌    متعادل‌سازی جریان بار    93
6‌.5‌    جبران‌سازی توان راکتیو    94
6‌.6‌    تعریف مساله    95
6‌.7‌    فرآیند بهینه‌سازی    95
6‌.8‌    نتایج و بررسی    96
7    فصل هفتم نتيجه‌گيري و پیشنهادات    102
منابع و مراجع    104
پيوست‌ها    110