基于遺傳算法和模糊專家系統(tǒng)的列車優(yōu)化控制.pdf

1、隨著我國(guó)高速鐵路的發(fā)展，列車運(yùn)行速度和運(yùn)輸密度不斷提高，以及單司機(jī)乘務(wù)員制度的實(shí)行和運(yùn)行區(qū)間的加大，傳統(tǒng)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(tǒng)顯得尤為重要。列車輔助駕駛系統(tǒng)利用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)運(yùn)行過程進(jìn)行模擬計(jì)算和預(yù)測(cè)仿真，獲得了合理、優(yōu)化的操縱方案。運(yùn)行結(jié)果顯示，此輔助駕駛系統(tǒng)不僅可以在線指導(dǎo)司機(jī)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(tǒng)是當(dāng)前人工駕駛強(qiáng)有力的支

2、持，也是我國(guó)鐵路向列車自動(dòng)駕駛發(fā)展的必然需求。 本文通過對(duì)列車優(yōu)化操縱方法的研究確定了基本操縱策略和評(píng)判函數(shù)，構(gòu)建了模糊專家系統(tǒng)對(duì)列車操縱進(jìn)行在線指導(dǎo)，并通過離線遺傳算法對(duì)列車操縱序列進(jìn)行再優(yōu)化，在實(shí)踐應(yīng)用中取得了良好的效果。主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)在前人工作的基礎(chǔ)上分別從節(jié)能、準(zhǔn)點(diǎn)和舒適度三個(gè)方面對(duì)列車操縱策略進(jìn)行了闡述和分析，針對(duì)復(fù)雜的列車操縱過程給出了自己的見解，分別提出了實(shí)用而計(jì)算簡(jiǎn)便的相關(guān)評(píng)價(jià)函數(shù)。 (2)通過

3、對(duì)列車運(yùn)行狀態(tài)的分析，提出了在線模糊專家系統(tǒng)的解決方案。根據(jù)優(yōu)秀司機(jī)經(jīng)驗(yàn)建立了專家知識(shí)庫(kù)和規(guī)則庫(kù)，確立了系統(tǒng)輸入輸出變量，構(gòu)建了專家系統(tǒng)推理機(jī)，在基于離散事件觸發(fā)的模式下建立了專家系統(tǒng)推理機(jī)制。 (3)對(duì)列車優(yōu)化操縱問題建模，提出“關(guān)鍵點(diǎn)”的概念并以“關(guān)鍵點(diǎn)”控制表的方式描述列車站與站之間運(yùn)行的操縱策略。首先把列車操縱中所有“關(guān)鍵點(diǎn)”作為染色體進(jìn)行編碼，然后對(duì)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)