基于模糊專家系統(tǒng)的高速列車優(yōu)化操縱研究.pdf

1、隨著我國(guó)高速鐵路的不斷發(fā)展,我國(guó)列車的運(yùn)行速度、運(yùn)輸密度和載重量都在不斷提升。近幾年高速客運(yùn)專線的開(kāi)通運(yùn)營(yíng),使得傳統(tǒng)的列車操縱方法已經(jīng)難以滿足現(xiàn)有的高速行車要求。在此背景下,研究開(kāi)發(fā)高速列車的優(yōu)化操縱系統(tǒng)成為了當(dāng)前高速鐵路的迫切需要。
　　 列車優(yōu)化運(yùn)行離不開(kāi)機(jī)車優(yōu)化操縱和優(yōu)化操縱環(huán)境問(wèn)題研究。如何在優(yōu)化過(guò)程中將列車安全正點(diǎn)運(yùn)行、低能耗和旅客行車舒適這三點(diǎn)同時(shí)滿足,是目前我國(guó)高速列車優(yōu)化操縱面臨的一道難題。本文針對(duì)目前我國(guó)高速鐵

2、路的發(fā)展趨勢(shì),通過(guò)對(duì)列車運(yùn)行性能的描述和對(duì)優(yōu)化操縱方法的研究,將模糊專家系統(tǒng)應(yīng)用于列車控制系統(tǒng)中對(duì)列車操縱進(jìn)行指導(dǎo)。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)通過(guò)研究列車的運(yùn)動(dòng)方程和約束條件,制定了列車操縱原則。提出了列車操縱評(píng)價(jià)函數(shù),并按照評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)列車的安全操縱、準(zhǔn)點(diǎn)操縱、節(jié)能操縱和舒適操縱進(jìn)行數(shù)學(xué)描述并通過(guò)優(yōu)秀司機(jī)的經(jīng)驗(yàn)提出了相應(yīng)的操縱方法。
　　 (2)將高速列車的各項(xiàng)性能指標(biāo)和多目標(biāo)優(yōu)化理論相結(jié)合,建立高速列車運(yùn)行

3、多目標(biāo)優(yōu)化模型。分別結(jié)合克隆選擇算法和自適應(yīng)粒子群算法對(duì)高速列車運(yùn)行過(guò)程實(shí)施優(yōu)化,并利用武廣線中的一條線路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相較于優(yōu)化前,兩種算法對(duì)高速列車運(yùn)行時(shí)的能耗、舒適性和準(zhǔn)點(diǎn)性方面都有一定的優(yōu)化效果。
　　 (3)根據(jù)多目標(biāo)優(yōu)化的結(jié)果,將仿真得出的操縱序列轉(zhuǎn)化成操縱經(jīng)驗(yàn)加入到專家知識(shí)庫(kù)中,構(gòu)建高速列車運(yùn)行操縱優(yōu)化的模糊專家系統(tǒng)。根據(jù)合理操縱的原則和以往的列車操縱經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)模糊專家系統(tǒng)的推理機(jī),并制定了相關(guān)的控制規(guī)