近年來,高速鐵路因其舒適、快捷、安全、快速等優(yōu)點,在我國得到了迅速發(fā)展。高速列車追蹤運行除了安全性外,還應(yīng)滿足準點、精準停車、舒適、高效的多目標運行要求。然而,高速列車追蹤運行過程極其復(fù)雜、運營環(huán)境突發(fā)多變,基于運行速度距離曲線的人工駕駛操縱策略,無法滿足上述多目標優(yōu)化控制要求。另外,目前我國普遍采用的是高速列車在固定閉塞系統(tǒng)(Fixed Block System,FBS)和準移動閉塞系統(tǒng)(Quasi Moving Block System,QMBS)下的追蹤運行,基于移動閉塞系統(tǒng)(Moving Block System,MBS)下的高速列車高速度高密度地追蹤運行是其發(fā)展趨勢。針對以上問題,為了保證高速列車安全、準點、舒適、高效運行,本文將研究列車在普通閉塞(FBS與QMBS)與MBS下追蹤運行多目標優(yōu)化控制。其主要研究內(nèi)容如下:(1)詳細闡述了FBS、QMBS與MBS的基本概念、主要特征與功能等方面,建立了列車在FBS、QMBS與MBS下運行的最小追蹤間距與最小追蹤時間。(2)深入研究了高速列車運行牽引計算、各優(yōu)化評價指標數(shù)學(xué)描述。分析了牽引力、制動力、阻力的計算方法,構(gòu)建了列車單質(zhì)...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 列車自動控制系統(tǒng)的發(fā)展
    1.4 列車運行控制系統(tǒng)的發(fā)展
    1.5 主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)框架
2 列車控制系統(tǒng)及閉塞信號制式分析
    2.1 ATC系統(tǒng)基本概念
    2.2 ATC系統(tǒng)分析
    2.3 CTCS系統(tǒng)概述及分析
        2.3.1 CTCS-3系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)
        2.3.2 CTCS-3系統(tǒng)技術(shù)特征與功能
    2.4 列車閉塞信號制式
        2.4.1 固定閉塞的特征與工作原理
        2.4.2 準移動閉塞的特征與工作原理
        2.4.3 移動閉塞的特征與工作原理
    2.5 本章小結(jié)
3 高速列車運行過程動力學(xué)分析及優(yōu)化控制策略分析
    3.1 列車動力學(xué)模型
        3.1.1 單質(zhì)點模型
        3.1.2 多質(zhì)點模型
    3.2 列車運行過程受力分析
        3.2.1 列車牽引特性
        3.2.2 列車阻力特性
        3.2.3 列車制動特性
        3.2.4 列車動力學(xué)方程
    3.3 列車優(yōu)化控制策略分析
        3.3.1 列車工況轉(zhuǎn)換策略
        3.3.2 列車運行控制策略分析
        3.3.3 列車優(yōu)化控制原則
    3.4 本章小節(jié)
4 基于普通閉塞條件下高速列車運行多目標優(yōu)化
    4.1 多目標優(yōu)化問題概述
    4.2 高速列車運行多目標優(yōu)化模型
        4.2.1 準時性模型
        4.2.2 舒適性模型
        4.2.3 精準停車模型
        4.2.4 能耗模型
    4.3 遺傳算法求解過程
        4.3.1 遺傳算法的編碼
        4.3.2 遺傳算法的選擇
        4.3.3 遺傳算法的交叉
        4.3.4 遺傳算法的變異
        4.3.5 構(gòu)建適應(yīng)度函數(shù)
    4.4 列車運行目標曲線的生成
        4.4.1 高速列車、線路以及遺傳算法參數(shù)的選取
        4.4.2 運行目標曲線的生成
    4.5 預(yù)測模糊PID控制原理及設(shè)計
        4.5.1 PID控制器的設(shè)計
        4.5.2 模糊PID控制器的設(shè)計
        4.5.3 預(yù)測模糊PID控制器的設(shè)計
        4.5.4 追蹤曲線的生成
        4.5.5 仿真結(jié)果驗證及分析
    4.6 本章小結(jié)
5 基于移動閉塞條件下高速列車追蹤運行多目標優(yōu)化
    5.1 移動閉塞條件下高速列車追蹤運行建模
        5.1.1 移動閉塞基本原理
        5.1.2 高速列車追蹤運行中多特征模型
        5.1.3 高速列車追蹤運行線路模型
        5.1.4 高速列車追蹤運行安全性和高效性評價指標
    5.2 高速列車追蹤運行多目標模型
    5.3 高速列車追蹤運行操縱策略多目標改進灰色預(yù)測模糊PID控制算法
        5.3.1 灰色系統(tǒng)理論概述
        5.3.2 改進灰色預(yù)測控制的設(shè)計
        5.3.3 改進灰色預(yù)測模糊PID控制器設(shè)計
    5.4 仿真結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3785388