基于改進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，列車運行速度不斷提高，傳統(tǒng)的人工駕駛很難滿足列車運行控制需求。在這種情形下，列車自動運行系統(tǒng)(ATO)應運而生，其能夠代替司機控制列車運行，克服人工駕駛列車時存在的舒適性差、運行效率低、列車晚點以及安全性不足等缺點，使列車在列車自動防護系統(tǒng)(ATP)限速下自動運行。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，但是列車運行過程是一個集舒適性、節(jié)能性、停車精準性、準時性以及安全性等性能評

2、價指標于一體的多目標優(yōu)化控制問題。對此，本文在充分考慮列車運行各性能評價指標的前提下，設(shè)計了一套ATO系統(tǒng)多目標牽引控制策略，主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，對ATO系統(tǒng)與ATP系統(tǒng)、列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)以及列車自動控制系統(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)的性能評價指標等進行了詳細闡述，并分析了列車運行的工況選擇及轉(zhuǎn)換原則，列車運行限速處理策略以及列車運行優(yōu)化操縱原則;
　　其次，以舒適性、節(jié)能

3、性、停車精準性以及準時性等列車運行性能評價指標為基礎(chǔ)建立了ATO系統(tǒng)多目標優(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)專家評價的比例標度，求解列車運行性能評價指標低速度以及較高速度運行兩個階段的最優(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行賦值，以某城市軌道交通6號線一段實際線路數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用改進的遺傳算法對ATO系統(tǒng)多目標優(yōu)化模型進行優(yōu)化求解，生成列車自動運行目標曲線;
　　最后，再對模糊控