Publication detail

Time-Energy Efficient Train Control

POKORNÝ, P.

Czech title

Časově-energeticky optimální řízení vlaku

English title

Time-Energy Efficient Train Control

Type

journal article - other

Language

en

Original abstract

This paper deals with the description of the nature of optimal time-energy driving strategy for an electric-powered train as well as the calculation of switching times of optimal driving regimes for standard type of resistance function. We apply the Pontryagin principle and related tools of optimal control theory to develop the optimal driving strategy and to derive equations for computation of switching times and the corresponding speed profile in the case of time-energy efficient train control problem. We assume a partial reloading of electrical energy while braking as well. The emphasize is put on exact forms of solutions with a minimal use of numerical methods.

Czech abstract

Tento článek se zabývá popisem charakteru časově-energeticky optimální strategie řízení elektrického vlaku stejně jako výpočtem přepínacích okamžiků optimálních jízdních režimů pro standardní tvar odporové funkce. Použijeme Pontrjaginův princip a související nástroje teorie optimálního řízení k odvození optimální jízdní strategie a rovnic pro výpočet přepínacích okamžiků a odpovídajícího rychlostního profilu pro případ úlohy o časově-energeticky optimálním řízení vlaku. Uvažujeme rovněž částečné vracení elektrické energie do sítě během brždění. Důraz je kladen na exaktní tvar řešení s minimálním užitím numerických metod.

English abstract

This paper deals with the description of the nature of optimal time-energy driving strategy for an electric-powered train as well as the calculation of switching times of optimal driving regimes for standard type of resistance function. We apply the Pontryagin principle and related tools of optimal control theory to develop the optimal driving strategy and to derive equations for computation of switching times and the corresponding speed profile in the case of time-energy efficient train control problem. We assume a partial reloading of electrical energy while braking as well. The emphasize is put on exact forms of solutions with a minimal use of numerical methods.

Keywords in Czech

Časově-energeticky optimální řízení vlaku, Optimální strategie řízení, Pontrjaginův princip, Kritický parametr, Nelineární parametrická optimalizace, Přepínací okamžiky, Odporová funkce, Rychlostní profil.

Keywords in English

Time-energy efficient train control, Optimal driving strategy, Pontryagin principle, Critical parameter, Non-linear parametric optimization, Switching times, Resistance function, Speed profile.

RIV year

2009

Released

31.08.2009

Publisher

Pushpa Publishing House

Location

Allahabad, India

ISSN

0974-3243

Journal

ADVANCES IN DIFFERENTIAL EQUATIONS AND CONTROL PROCESSES

Volume

4

Number

1

Pages from–to

41–56

Pages count

16

BIBTEX


@article{BUT47722,
  author="Pavel {Pokorný},
  title="Time-Energy Efficient Train Control",
  journal="ADVANCES IN DIFFERENTIAL EQUATIONS AND CONTROL PROCESSES",
  year="2009",
  volume="4",
  number="1",
  month="August",
  pages="41--56",
  publisher="Pushpa Publishing House",
  address="Allahabad, India",
  issn="0974-3243"
}