基于遺傳算法和模糊專家系統的列車優(yōu)化控制.pdf

1、隨著我國高速鐵路的發(fā)展，列車運行速度和運輸密度不斷提高，以及單司機乘務員制度的實行和運行區(qū)間的加大，傳統的人工駕駛方式已難以滿足駕駛要求。在此背景下，開發(fā)智能高效的列車輔助駕駛系統顯得尤為重要。列車輔助駕駛系統利用了先進的計算機技術對運行過程進行模擬計算和預測仿真，獲得了合理、優(yōu)化的操縱方案。運行結果顯示，此輔助駕駛系統不僅可以在線指導司機安全行車，還可以有效地提高乘客的舒適度和節(jié)約能耗。研究開發(fā)列車輔助駕駛系統是當前人工駕駛強有力的支

2、持，也是我國鐵路向列車自動駕駛發(fā)展的必然需求。 本文通過對列車優(yōu)化操縱方法的研究確定了基本操縱策略和評判函數，構建了模糊專家系統對列車操縱進行在線指導，并通過離線遺傳算法對列車操縱序列進行再優(yōu)化，在實踐應用中取得了良好的效果。主要研究內容如下：(1)在前人工作的基礎上分別從節(jié)能、準點和舒適度三個方面對列車操縱策略進行了闡述和分析，針對復雜的列車操縱過程給出了自己的見解，分別提出了實用而計算簡便的相關評價函數。 (2)通過

3、對列車運行狀態(tài)的分析，提出了在線模糊專家系統的解決方案。根據優(yōu)秀司機經驗建立了專家知識庫和規(guī)則庫，確立了系統輸入輸出變量，構建了專家系統推理機，在基于離散事件觸發(fā)的模式下建立了專家系統推理機制。 (3)對列車優(yōu)化操縱問題建模，提出“關鍵點”的概念并以“關鍵點”控制表的方式描述列車站與站之間運行的操縱策略。首先把列車操縱中所有“關鍵點”作為染色體進行編碼，然后對于列車操縱問題提出了基于遺傳算法的全局優(yōu)化方法。通過比較遺傳優(yōu)化前和優(yōu)