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出版者:中国水利水电出版社

作者:周立红

出品人:

页数:172

译者:

出版时间:2004-5-1

价格:22.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787508419763

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统
• 运行与控制
• 电网分析
• 电力调度
• 电力稳定
• 电力经济
• 新能源
• 智能电网
• 电力自动化
• 高电压

好的，这是一份关于一本名为《城市轨道交通系统控制与优化》的图书简介，内容详实，力求自然流畅，不含重复或人工智能痕迹。 --- 图书简介：《城市轨道交通系统控制与优化》 作者： 王建国 孙丽华 出版社： 交通科技出版社 ISBN： 978-7-5162-1089-3 页数： 680页 定价： 128.00 元 --- 内容概述 《城市轨道交通系统控制与优化》一书，系统深入地探讨了现代城市轨道交通（Metro/Subway）运行过程中所涉及的复杂控制理论、优化策略及其工程实践。本书聚焦于如何利用先进的自动化技术、信息技术和控制科学原理，实现城市轨道交通系统的高效、安全、可靠和绿色运行。全书内容紧密围绕“控制”与“优化”两大核心主题展开，从单个子系统的精细化控制，扩展到整个运营网络的协同优化。 本书旨在为轨道交通领域的工程技术人员、系统设计人员、运营管理人员以及相关专业的高年级本科生和研究生提供一本兼具理论深度和工程应用价值的参考专著。它不仅阐述了控制系统的基本架构和经典算法，更着重于前沿技术在实际复杂环境下的应用与挑战。 核心章节与内容详解 本书共分为十二章，结构清晰，逻辑严谨，覆盖了城市轨道交通从信号、列车到能源管理的各个关键环节。 第一部分：系统基础与建模（第1-3章） 第1章：城市轨道交通系统架构与运行机理 本章首先界定了现代城市轨道交通系统的层次化结构，从车辆、基础设施（轨道、接触网）、信号系统到运营管理平台进行全面梳理。重点分析了不同控制域之间的接口与耦合关系。着重讲解了基于事件驱动的运营流程分析，为后续的建模工作奠定基础。探讨了系统可靠性、安全性和可用性（RAMS）的初始评估框架。 第2章：关键子系统的数学建模 这是全书理论基础的奠基章。详细介绍了列车动力学模型（考虑牵引、制动、轨道坡度与曲线影响）、接触网动态模型（针对受流质量控制）以及信号传输延迟模型。特别之处在于，本书引入了考虑乘客负荷波动的列车质量动态模型，以更贴近实际运行中的载荷变化。模型求解方法涵盖了常微分方程组的数值解法与离散时间系统的建立。 第3章：环境与扰动分析 轨道交通系统运行并非孤立进行。本章深入分析了影响系统性能的主要外部扰动，包括：突发客流变化、恶劣天气（降雨、大风）对轮轨粘着系数的影响、设备故障的随机性。同时，建立了基于概率模型的外部环境扰动源，为鲁棒性控制器的设计提供依据。 第二部分：列车运行控制（TTC/ATO）的精确控制（第4-6章） 第4章：列车自动运行（ATO）核心算法 本章聚焦于ATO系统的速度曲线生成与跟踪。详细阐述了基于模型预测控制（MPC）的速度规划方法，强调了如何将牵引能耗最小化作为约束条件嵌入到实时优化过程中。对比了传统的定速巡航控制与先进的模糊逻辑控制在不同工况下的性能差异。 第5章：列车制动与安全距离控制 制动系统的精确控制是保证行车安全和服务质量的关键。本章详细分析了再生制动与电/空气制动系统的切换逻辑。重点探讨了基于通信的列车控制（CBTC）系统中的移动闭塞原理，以及如何利用精确测速信息，实现动态调整的安全停车距离控制，确保在紧急情况下制动裕度充足。 第6章：故障诊断与容错控制策略 针对运行中关键部件（如牵引变流器、轮对传感器）的早期故障，本章提出了基于卡尔曼滤波和残差分析的在线故障诊断方法。进而设计了故障发生后的降级运行（Degraded Mode）控制策略，保证列车能在受限条件下安全到达最近车站，提高系统的韧性。 第三部分：运营调度与资源优化（第7-9章） 第7章：行车组织与时刻表优化 运营调度的核心在于如何在满足最小发车间隔要求的前提下，最大化线路运能。本章深入研究了多目标优化下的时刻表生成问题，将正点率、平均延误时间和能源消耗作为目标函数。引入了启发式算法（如遗传算法、禁忌搜索）来求解大规模网络下的最优调度方案。 第8章：列车运行的能耗优化 本章是全书的亮点之一，专注于轨道交通的绿色运行。详细介绍了准实时能源调度（RTES）模型，该模型结合了实时客流预测与列车位置信息，动态调整牵引/制动指令。分析了如何通过优化车次分配和交路设计，实现全网范围内的牵引电能回收最大化。 第9章：站台乘降组织与客流均衡 系统优化不仅局限于轨道上。本章探讨了站台乘客流动的控制。研究了基于站台信息采集的进站列车到站时间微调策略，以分散客流到达高峰，减少站台拥挤度。提出了基于实时客流密度反馈的站门开放时间动态调整模型。 第四部分：网络协同与未来展望（第10-12章） 第10章：多线路网络协同控制 对于城市群中的多条交叉线路，本章研究了跨线调度的协同优化问题。建立了基于图论和网络流理论的换乘优化模型，旨在最小化乘客的整体换乘等待时间，并协调不同线路之间的能量需求波动。 第11章：信号与通信系统的集成优化 重点探讨了未来全自动运行（GoA4）背景下，信号（S&C）、通信（Telecom）与控制（Control）的深度融合。分析了5G/车地无线通信技术对列车定位精度和数据传输带宽的提升，以及由此带来的控制系统带宽和实时性要求的升级。 第12章：系统安全评估与仿真验证 本书最后总结了如何利用专业的仿真平台（如Liunux-based RT-LAB或Simulink/Stateflow环境）对所提出的控制策略进行高保真度的验证。详细介绍了系统级仿真中如何耦合不同物理模型的注意事项，并给出了基于IEC 62279标准的系统安全分析流程。 本书特色 1. 理论与实践并重： 理论推导严谨，同时配有大量实际工程案例数据支撑，确保算法的可行性。 2. 聚焦前沿技术： 深入探讨了MPC、自适应控制在轨道交通中的应用，并对CBTC与未来自动化等级的升级路径进行了展望。 3. 跨学科整合： 成功地将控制工程、运筹学、交通流理论和电气工程知识融会贯通，提供了一套完整的系统优化视角。 --- 适用读者对象： 城市轨道交通规划与设计院所工程师、运营维护部门的技术骨干、自动化与轨道交通工程专业的研究生及高年级本科生、交通运输规划领域相关研究人员。

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说实话，我拿起这本书时，是带着一种“解决实际问题”的期待的。我希望它能告诉我，当电网发生大面积停电时，我们具体是怎么快速恢复供电的，或者在高峰负荷时，调度中心那些工程师们是如何在毫秒级别做出决策的。然而，这本书的笔触更多地聚焦在了电力系统运行的“机理”和“优化”上，而非“应急响应”和“故障处理”的实操流程。它花了大量的篇幅去探讨如何通过最优潮流计算来提高经济性，如何利用先进的控制策略来增强系统的韧性。这些内容无疑是学术前沿和理论高度的体现，对于提升整个电网的运行水平至关重要。但对于我这种更偏向“运维”角度的读者来说，总觉得少了一点“火药味”。比如，书中对继电保护动作逻辑的描述相对抽象，没有详细的案例分析来展示不同保护装置在实际故障场景下的配合与协作。如果能在理论讲解之后，增加一些经典的“事故复盘”案例，哪怕只是简化模型，我想这本书的实用价值会大幅提升，也能让读者更直观地感受到“运行”二字的重量。

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从装帧和排版上看，这本书无疑是下了血本的，纸张质量很好，印刷清晰，公式和图表的墨色都很浓重，长时间阅读下来眼睛不易疲劳。这在很大程度上缓解了内容难度带来的阅读压力。然而，作为一本运行指导类的书籍，我个人认为它在“操作指南”层面的信息是不足的。它教会了我“为什么”系统会以某种方式运行，以及“如何用数学方法证明”这种运行是优化的，但对于“在实际的SCADA系统界面上，如何操作”这一层面的指导几乎没有涉及。比如，对于如何设定不同级别的调频备用，或者如何进行机组的冷热备用切换，书中更多的是从系统稳定角度的宏观论述，而不是具体到操作步骤的微观指导。这让我感觉它更像是理论研究的巅峰之作，而非一线工程师手边的“操作手册”。它提供了决策的底层逻辑，却将“执行层面的细节”留给了读者自己去摸索和结合现场规程。

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这本书的章节编排逻辑，给我一种非常“学院派”的感觉，它遵循了电力系统分析的传统路径，从稳态分析到暂态分析，再到最优控制，脉络清晰得就像一份严谨的工程蓝图。作者在描述电力系统各个组成部分（发电机、输电线路、变电站）时，都采用了统一的数学建模语言，这使得不同子系统之间的衔接非常顺畅，展现出一种高度的系统性思维。特别是关于“黑启动”和“孤岛运行”的章节，虽然文字不多，但其对复杂耦合关系的梳理，让我领略到了现代电网管理的精妙之处。它不是简单地罗列知识点，而是将它们编织成一张巨大的、动态的网。然而，这种高度的抽象性也带来了一个小小的困扰：对于一些新兴技术，比如分布式能源（DERs）和柔性直流输电（HVDC）对传统调度的冲击，书中讨论得相对保守和简略，似乎更侧重于经典机组和交流系统的稳定运行。对于追求“与时俱进”的读者而言，可能需要期待后续版本来补充这些前沿动态。

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我必须承认，这本书的阅读体验是一场智力上的“马拉松”。它的语言风格非常精准和专业，几乎没有一句废话，每一个术语的选用都恰到好处地指向了特定的物理或数学概念。这种严谨性是毋庸置疑的，它确保了信息传递的准确无误。但是，这种极致的精确性，也牺牲了阅读的流畅性和趣味性。很多句子都堆砌了大量的专业名词和从句，读起来需要反复咀嚼，甚至需要借助词典来确认某个特定语境下的含义。例如，书中描述小扰动下的系统动态特性时，连续出现了好几个“特征值分析”和“李雅普诺夫稳定性判据”，这种信息密度对我来说是超负荷的。我更倾向于那种能用生动的比喻或者类比来解释复杂概念的书籍，这本书则完全没有这种“讨好”读者的倾向，它只专注于“呈现事实和方法”。适合那种不需要故事，只求知识点硬碰硬的读者群体。

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这本《电力系统运行》的专业深度，简直让我这个行业新手望而生畏，又敬佩不已。我原本以为自己对电力系统多少有点概念，毕竟每天都用电，但翻开这本书，才发现自己之前的理解简直是幼儿园级别的。它不像市面上那些科普读物那样，用大白话把概念简单化，而是直接深入到那些复杂的数学模型和控制理论中。比如，它对暂态稳定性的分析，涉及到的微分方程和状态变量的引入，简直是教科书级别的严谨。我花了整整一个周末，才勉强啃完了关于无功功率平衡和电压控制的那几个章节。书里大量的图表和实测数据支撑，让理论推导不再是空中楼阁，而是有迹可循的工程实践。不过，对于我这种初学者来说，阅读体验略显痛苦，很多地方需要结合其他参考资料才能勉强理解作者的深意。我感觉这本书更像是给那些已经有扎实电力电子和自动控制基础的研究生或者资深工程师准备的“进阶秘籍”，而不是入门指南。它构建的知识体系非常完整且系统化，但对读者的基础要求也相应提高了许多，真正做到了“干货满满”，就是这“干货”的份量有点重。

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