有軌電車的能量管理優化是指 ：對以多種能量源供能的有軌電車的能量管理策略進行優化，從而控制各能量源在不同工況下合理的釋放或吸收電能，達到降低列車運行能耗，提高能量源使用壽命的目的。
隨著我國經濟和社會持續高速的發展，城市汽車保有量也保持著快速增長的態勢，這導致了交通擁堵和城市空氣汙染等一系列問題的出現。為了緩解這些問題，相關政府機構正在大力倡導公共、綠色的交通出行方式。常見的公共交通方式包括：
1）常規公交系統：通用性好、成本低、運量小、舒適性較差；
2）快速公交系統：運量相比常規公交稍大、成本較低、舒適性一般；
3）現代有軌電車系統：運量較大、成本中等、舒適性好;
4）地鐵系統：運量大、成本高、舒適性好;
……
相比於日常使用較多的常規公交系統與地鐵系統，現代有軌電車系統以較好的舒適性和較優的經濟成本，正在被越來越多的城市所採用。現代有軌電車系統多采用接觸網供電，這種方式電能來源穩定，但是也帶來了電網架設成本高和城市美觀性不佳等問題。人們開始嘗試使用車載燃料電池作為有軌電車的主動力源。然而，燃料電池系統的動態響應較慢，研究者常通過在電車上增加其它輔助儲能設備（如動力電池、超級電容）來解決這一問題，這使得有軌電車可能包含多種能量源。能量管理策略的作用就是管理這些能量源在不同運行條件下的能量輸出，達到降低列車運行能耗，提高能量源使用壽命的目的。
燃料電池有軌電車
目前，優化能量管理策略的主要方法包括最優控制方法和智能優化方法。當解決能量管理策略的多目標優化問題時，無論採用哪種方法，研究者首先需要將多個優化目標通過加權的形式轉化成單一優化目標，然後再進行優化。然而，合適的權重值是很難確定的。
鑑於此，本文結合燃料電池有軌電車系統的特點，以燃料經濟性和系統耐久性作為性能指標，採用Pareto多目標優化方法對能量管理策略進行優化。同時，本文總結了能量管理策略的目標功率參數對性能指標的影響規律，並在此基礎上，從得到的Pareto非劣解集中遴選出一個綜合最優解。本文研究成果對於相關有軌電車系統的能量管理策略優化具有參考價值。
文章信息：張晗, 楊繼斌, 張繼業, 宋鵬雲, 徐曉惠. 燃料電池有軌電車能量管理Pareto多目標優化. 自動化學報, 2019, 45(12): 2378−2392.
