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当前公共用电趋势是地下铁路（地铁）而不是其他运输车辆增加，这是由于空气和噪音污染问题，在高速公路上的重交通车辆，街道和高能源成本。根据一些资料，电气化铁路系统是每一个国家用电的主要用户之一。高能量的损失是这些系统的重大问题，而能量的损失的一个重要组成部分是由于列车运动没有一个优化节能运行图。
改革开放以来，我国城市化的趋势越来越明显，特大城市的常规公共交通方式难以满足客运要求，尽管政府投入大量资金，交通状况却越来越差。城市轨道交通作为一种高速、安全、可靠、准时、舒适、便捷、无污染等优点的交通运输工具，在我国得到了越来越多的应用。在我国几乎所有的大中城市将城市轨道交通作为整个城市交通系统的骨干，我国正迎来一轮城市轨道建设的热潮。
作为城市最大规模的基础设施建设项目，城市轨道交通对城市发展具有三大方面的作用:一是大大提高城市交通供给水平，缓解大中城市日益拥挤的道路交通;二是引导城市格局按照规划意图发展，支持大型新区建设;三是通过对城市轨道交通的巨大投入，从源头为城市经济链注入活力，并通过巨大的社会效益提高城市的综合价值。同时城市轨道交通具有高速度、大运量、安全、可靠和准时等其它交通形式难以比拟的优良特性[2]。
能耗在城市轨道交通的运营成本中占据着很大的比重，节能已经成为日益关注的焦点问题。虽然按同等运能比较，轨道交通能耗比其他形式交通方式小，但由于其大运量的特点，使得总耗电量相当大，是耗能大户，仍有节能潜力。因此，轨道交通建设和运营在遵循以人为本，方便旅客的出行和换乘，做到“方便、快捷、准时、舒适”等原则的同时，作为重点用能单位，严格遵守《中华人民共和国节约能源法》合理用能的原则，一直致力于加强节能管理、推进技术进步、提高能源利用效率、减少环境污染方面的研究。
另外，地铁消耗很大如南京地铁的年耗电估计在1亿度以上，属于耗能较大的负荷，对于地区电网而言是不可忽略的。同时，地铁车组的频繁起停，使得地铁负荷又具有波动较大的特点。对于地铁的能耗分析以及关于节能方面的研究很有意义。
1.2 国内外研究现状
1.3 课题研究的问题及采用的研究手段
本文所要研究的问题是以南京地铁一号线为例，对地铁运营调度进行分析和优化节能设计，通过优化列车运行和调度控制实现相邻线路间车辆的能量互馈从而实现系统节能的方法，对降低地铁能耗具有重大意义。而拟采用的研究手段有以下几种:1 广泛阅读有关地铁供电系统的书籍和文献资料，分析并整理有关资料。2了解南京地铁一号线供电系统的相关知识。3全面深入地了解地铁运行图优化节能方案的基本原理。4 全面了解并使用地铁系统模拟遗传算法作为一种优化方法。5建立数学模型,进行仿真计算。6将测量数据与仿真数据进行对比，调整参数。
1.4 本文的主要内容
第一章的绪论部分讲地铁的国内外大致现状，对地铁事业有一个初步了解之后，详细解释了研究此课题的意义与方法，这为后文介绍地铁其他方面的内容打下良好基础。
第二章描述了南京地铁一号线的大致情况，介绍了本次研究的重点站点。接着查阅资料讲述地铁供电系统的内容，它包括高压供电系统和内部供电系统，在全面了解地铁的运行供电方式后，我们可以更好的对本次课题进行研究。
第三章重点讲述了本次设计的重点研究方法——遗传算法，包括遗传算法的概述、原理组成、实现方法、优点特点以及联系本次地铁节能优化运行图的实际应用，同时提到了调整停留时间对于节能减耗的原理。这也是本次研究的核心内容部分。