基于改進(jìn)遺傳算法的城軌列車ATO牽引控制策略研究.pdf

1、隨著我國城市軌道交通建設(shè)快速發(fā)展，列車運(yùn)行速度不斷提高，傳統(tǒng)的人工駕駛很難滿足列車運(yùn)行控制需求。在這種情形下，列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)(ATO)應(yīng)運(yùn)而生，其能夠代替司機(jī)控制列車運(yùn)行，克服人工駕駛列車時(shí)存在的舒適性差、運(yùn)行效率低、列車晚點(diǎn)以及安全性不足等缺點(diǎn)，使列車在列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)(ATP)限速下自動(dòng)運(yùn)行。目前，關(guān)于ATO系統(tǒng)牽引控制策略的研究主要集中在列車節(jié)能方面上，但是列車運(yùn)行過程是一個(gè)集舒適性、節(jié)能性、停車精準(zhǔn)性、準(zhǔn)時(shí)性以及安全性等性能評

2、價(jià)指標(biāo)于一體的多目標(biāo)優(yōu)化控制問題。對此，本文在充分考慮列車運(yùn)行各性能評價(jià)指標(biāo)的前提下，設(shè)計(jì)了一套ATO系統(tǒng)多目標(biāo)牽引控制策略，主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，對ATO系統(tǒng)與ATP系統(tǒng)、列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)以及列車自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC)之間的相互關(guān)系、ATO系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能和ATO系統(tǒng)的性能評價(jià)指標(biāo)等進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并分析了列車運(yùn)行的工況選擇及轉(zhuǎn)換原則，列車運(yùn)行限速處理策略以及列車運(yùn)行優(yōu)化操縱原則;
　　其次，以舒適性、節(jié)能

3、性、停車精準(zhǔn)性以及準(zhǔn)時(shí)性等列車運(yùn)行性能評價(jià)指標(biāo)為基礎(chǔ)建立了ATO系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化模型，并利用余弦相似性，以列車平均旅行速度為閥值，根據(jù)專家評價(jià)的比例標(biāo)度，求解列車運(yùn)行性能評價(jià)指標(biāo)低速度以及較高速度運(yùn)行兩個(gè)階段的最優(yōu)權(quán)重系數(shù)值。利用混沌優(yōu)化Tent映射對變權(quán)重遺傳算法初始種群進(jìn)行賦值，以某城市軌道交通6號線一段實(shí)際線路數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用改進(jìn)的遺傳算法對ATO系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化模型進(jìn)行優(yōu)化求解，生成列車自動(dòng)運(yùn)行目標(biāo)曲線;
　　最后，再對模糊控