基于數(shù)據(jù)挖掘的列車(chē)智能駕駛模型研究.pdf

1、城市軌道交通因其高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在解決當(dāng)今城市交通擁堵、能源消耗、環(huán)境污染等問(wèn)題上具有不可替代的巨大作用。列車(chē)自動(dòng)駕駛(ATO，Automatic Train Operation)系統(tǒng)作為代替司機(jī)駕駛的重要設(shè)備，能夠?qū)崟r(shí)控制列車(chē)運(yùn)行，對(duì)列車(chē)運(yùn)行能耗、乘客舒適性、運(yùn)行時(shí)間、停車(chē)精度等性能指標(biāo)有直接的影響。在發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)，倡導(dǎo)低碳生活的今天，研究更好的列車(chē)駕駛模型對(duì)于降低城市軌道交通降低運(yùn)營(yíng)成本和提高運(yùn)輸效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義

2、。
　　根據(jù)觀察地鐵司機(jī)的駕駛策略和分析駕駛數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)只需要幾次改變手柄就可以把列車(chē)正點(diǎn)、精確地停到指定位置，而且惰行多、能耗低，乘坐舒適度也較高?；诖?，本文首次提出了基于人工駕駛數(shù)據(jù)的控制思想，利用數(shù)據(jù)挖掘方法，結(jié)合專(zhuān)家知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行的多目標(biāo)控制。本文的列車(chē)智能駕駛(ITO，Intelligent Train Operation)模型主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究:
　　首先，根據(jù)采集的北京地鐵亦莊線(xiàn)

3、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，結(jié)合運(yùn)行時(shí)間誤差、停車(chē)誤差、控制器切換次數(shù)、單位質(zhì)量能耗和沖擊率五個(gè)性能指標(biāo)，篩選出優(yōu)秀的人工駕駛數(shù)據(jù)，建立人工駕駛標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　其次，詳細(xì)介紹了本文使用的數(shù)據(jù)挖掘算法，并分別利用兩種回歸算法(B-CART和L-CART)和三種分類(lèi)算法(KNN、B-CART和A-CART)對(duì)連續(xù)手柄位列車(chē)和離散手柄位列車(chē)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，挖掘出優(yōu)秀司機(jī)的駕駛策略，同時(shí)描述了專(zhuān)家知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和啟發(fā)式停車(chē)算法。通過(guò)MATLAB軟件，搭建了列車(chē)運(yùn)

4、行控制系統(tǒng)Simulink仿真模型和圖形用戶(hù)界面(GUI)，統(tǒng)稱(chēng)列車(chē)智能駕駛模型仿真平臺(tái)。
　　最后，借助搭建的仿真平臺(tái)，利用亦莊線(xiàn)實(shí)際線(xiàn)路數(shù)據(jù)，對(duì)本文智能駕駛模型進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果顯示列車(chē)運(yùn)行平穩(wěn)，且符合司機(jī)駕駛規(guī)律，對(duì)比PID控制的結(jié)果表明，智能駕駛模型能夠降低列車(chē)運(yùn)行能耗、提高乘客舒適度，同時(shí)能滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)時(shí)間和停車(chē)精度要求。相比于人工駕駛的平均水平，智能駕駛模型也略好。對(duì)于連續(xù)手柄位列車(chē)，L-CART算法效果優(yōu)于B-CART