Energy-Efficient Train Control

راه آهن به طور بالقوه یک شکل بسیار کارآمد از حمل و نقل است، اما برای رقابت با حمل و نقل جاده ای و هوایی باید راحت، قابل اعتماد و مقرون به صرفه باشد. کنترل بهینه را می توان برای یافتن استراتژی های رانندگی کارآمد برای قطارها استفاده کرد. این کتاب مشکل کنترل قطار را شرح می دهد و نشان می دهد که چگونه راه حلی در دانشگاه استرالیای جنوبی پیدا شد. این تحقیق برای توسعه سیستم مترومایزر، که مشاوره رانندگی با انرژی کارآمد در قطارهای حومه شهر را ارائه می دهد، مورد استفاده قرار گرفت. از آن زمان، این کار برای یافتن استراتژی های رانندگی عملی برای قطارهای مسافت طولانی اصلاح شده است. نویسندگان تاریخچه مشکل را توصیف می‌کنند، تحلیل‌های ریاضی پایه و تکنیک‌های مرتبط بهینه‌سازی محدود را مرور می‌کنند. آنها مدل‌سازی و راه‌حل مشکل را تشریح می‌کنند و در نهایت توضیح می‌دهند که چگونه می‌توان مصرف سوخت را برای یک سفر به حداقل رساند و تأثیر محدودیت‌های سرعت و شیب مسیر را بر استراتژی رانندگی بهینه نشان داد.

Rail is potentially a very efficient form of transport, but must be convenient, reliable and cost-effective to compete with road and air transport. Optimal control can be used to find energy-efficient driving strategies for trains. This book describes the train control problem and shows how a solution was found at the University of South Australia. This research was used to develop the Metromiser system, which provides energy-efficient driving advice on suburban trains. Since then, this work has been modified to find practical driving strategies for long-haul trains. The authors describe the history of the problem, reviewing the basic mathematical analysis and relevant techniques of constrained optimisation. They outline the modelling and solution of the problem and finally explain how the fuel consumption can be minimised for a journey, showing the effect of speed limits and track gradients on the optimal driving strategy.