近年来储能式有轨电车凭借其形象美观、环境友好、灵活高效等优点在城市公共交通体系中扮演着日益重要的角色。在此背景下,构建有轨电车线路的典型运行工况有助于评估列车运行过程中的充放电需求,为储能系统的优化配置以及安全高效工作提供理论依据。此外,研究储能式有轨电车的有序充电策略可以有效降低线路的峰值充电功率,对提高系统运行的经济性和安全性具有重要意义。本文以国内某条储能式有轨电车线路的实际运行数据为基础,主要围绕储能式有轨电车的典型运行工况构建与充电管理方法展开研究。首先,基于城市轨道交通运行规律的特点,本文采用站点式短行程分析法构建储能式有轨电车的典型运行工况。考虑到有轨电车载客不固定且对整车重量影响明显的特性,本文提出融合列车运动与能耗特性的评价模型来提取代表性的速度序列和功率序列。首先定义运动特征参数误差阈值对各个运行区间的短行程进行初步筛选;其次利用标准化能耗特征参数计算候选短行程与平均值之间的平方欧式距离,从而筛选出各个运行区间的代表性工况;最后按照站点顺序将筛选出的工况序列进行拼接并依次插入平均停车时间,由此获得整条线路的典型运行工况。工况验证结果表明,与汽车领域常用的基于主成分分析的短行程分析法相比,本文所提方案不仅可以提高典型工况在列车运动与能耗特性方面的精度,还可以大大减轻计算负担。其次,假设理想情形下线路上的有轨电车均严格按照典型工况运行,则上线列车的所有运行信息均为已知。考虑到有轨电车在各站的充电时长远小于停车时长,本文建立两阶段优化模型,通过控制车辆在各站的起始充电延迟时间实现列车的有序充电。第1阶段以最大同时充电列车数最小为目标进行充电管理以降低线路的峰值充电功率;第2阶段优化则在峰荷最小的所有可行解中求取起始充电延迟时间之和最小的充电控制方案。算例分析结果表明,该方法可以有效降低理想情形下线路最大同时充电列车数,证明了所提充电管理策略的有效性。进一步考虑实际情形下有轨电车在各站停车时长的随机性,本文建立相关机会规划模型对储能式有轨电车进行充电管理。该模型以一个运行周期内线路上最大同时充电列车数不大于某一阈值作为随机事件,并以最大化该事件发生的概率为目标函数。利用有轨电车的实际运行数据进行仿真分析并采用基于拉丁超立方抽样的随机模拟技术进行求解,结果表明延迟有轨电车起始充电时间的充电管理策略在实际情形中具有一定的局限性,需要延长列车在特定站的停车时长才可以完全实现降低线路峰值充电功率的目的。