基于灰色遺傳的高速列車ATO系統(tǒng)速度控制器研究.pdf

1、速度控制器是ATO(AutomaticTrainOperation,列車自動駕駛)系統(tǒng)的核心單元,也是列控系統(tǒng)的重要組成部分,但目前ATO系統(tǒng)主要應(yīng)用于城市軌道交通中,尚未有研發(fā)成熟的ATO系統(tǒng)應(yīng)用于高速列車上,因此,研究智能的高速列車ATO系統(tǒng)速度控制器對提高列車運行效率,節(jié)約能源具有重要意義。主要研究內(nèi)容如下:
　　 通過對比分析城市軌道交通CBTC(Communication-BasedTrainControl)系統(tǒng)與高速

2、鐵路CTCS-3(ChineseTrainControlSystem-3)級列控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能,提出了在CTCS-3級列控系統(tǒng)中增加ATO系統(tǒng)速度控制器的具體方案,設(shè)計了ATO系統(tǒng)速度控制器與CTCS-3級列控系統(tǒng)車載設(shè)備和地面設(shè)備的連接及信息交互方式。
　　 應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論研究了高速列車ATO系統(tǒng)速度控制器模型,將模型劃分為預測模塊、模型校正模塊和決策模塊三部分。在灰色預測模塊中建立新陳代謝GM(1,1)模型,使系統(tǒng)可以進

3、行模型校正實現(xiàn)長期預測。在灰色決策模塊中,將高速列車的工況及運行目標轉(zhuǎn)化為決策要素,應(yīng)用多目標智能加權(quán)灰靶決策生成最優(yōu)策略,并以實際線路為依據(jù)對速度控制器的效果進行仿真驗證,結(jié)果證明該方法預測精度高,生成的策略可對列車實施有效控制。
　　 在灰色速度控制器中增加遺傳優(yōu)化模塊,對列車運行目標曲線進行優(yōu)化。通過ATO系統(tǒng)速度控制器性能指標推導出超速、準點率、停車精度、舒適度及能耗的適應(yīng)度函數(shù),結(jié)合指標權(quán)重求解總體適應(yīng)度,作為遺傳優(yōu)化