基于多目標(biāo)的城市軌道交通ATO控制策略優(yōu)化設(shè)計(jì)及仿真
發(fā)布時(shí)間：2021-02-08 00:30
隨著我國城市的高速發(fā)展,城市和人口規(guī)模不斷加大,這就導(dǎo)致城市交通面臨了更大的壓力。為了解決這個(gè)問題,作為城市交通主力的軌道交通系統(tǒng)需要提高運(yùn)行效率并保證相關(guān)性能指標(biāo)。而如何確保列車安全、快速、平穩(wěn)地自動(dòng)運(yùn)行,則成為了重點(diǎn)研究的問題。列車自動(dòng)運(yùn)行（Automatic Train Operation,ATO）系統(tǒng)作為列車自動(dòng)控制（Automatic Train Control,ATC）系統(tǒng)的核心部分,其控制策略成為了研究的關(guān)鍵。列車運(yùn)行過程中控制策略的優(yōu)劣會(huì)直接影響到列車運(yùn)行的安全性、準(zhǔn)時(shí)性、停車精準(zhǔn)性、節(jié)能性以及乘客舒適性等性能指標(biāo),良好的控制策略對(duì)列車運(yùn)行有著重要的意義,因此對(duì)ATO控制策略的研究非常必要。本文針對(duì)城市軌道交通ATO系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)及仿真研究,主要研究內(nèi)容如下:（1）針對(duì)目前ATO控制策略的研究中性能指標(biāo)考慮不全面的問題,本文在查閱并分析列車自動(dòng)運(yùn)行控制的相關(guān)理論及技術(shù)的基礎(chǔ)上,全面考慮列車運(yùn)行過程的各種受力情況及各種實(shí)際性能指標(biāo)要求,以列車能耗、停車精準(zhǔn)性以及準(zhǔn)時(shí)性為目標(biāo),結(jié)合ATO控制特點(diǎn)及多目標(biāo)優(yōu)化理論,構(gòu)建ATO多目標(biāo)優(yōu)化模型。（2）基于混合策略下列...
【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：114 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖２－１?ＡＴＯ與其他設(shè)備交互圖??Ｆｉｇ．２－１?ＡＴＯ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｏｔｈｅｒ?ｄｅｖｉｃｅｓ??
車輛?駕駛臺(tái)??圖２－１?ＡＴＯ與其他設(shè)備交互圖??Ｆｉｇ．２－１?ＡＴＯ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｏｔｈｅｒ?ｄｅｖｉｃｅｓ??２．１．２?ＡＴＯ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能??ＡＴＯ系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可分為優(yōu)化層和控制層兩個(gè)層次。優(yōu)化層主要通過算法對(duì)列??車運(yùn)行速度目標(biāo)曲線進(jìn)行優(yōu)化，而控制層則是ＡＴＯ控制器，其利用控制算法實(shí)現(xiàn)??對(duì)列車運(yùn)行目標(biāo)速度曲線的精準(zhǔn)跟蹤［５１］。ＡＴＯ系統(tǒng)主要組成包括六個(gè)部分［５２］，分??別是輸入、輸出接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、通信單元、網(wǎng)絡(luò)接口以及中央處理單元（ＣＰＵ）。??其基本結(jié)構(gòu)如圖２－２所示。??速度信息?ｊ一??ＡＴＯ?模式?■含－?————??ＡＴＯ激活＂?’?ＡＴＯ按鈕燈｜??�。犴嵭拧蘧W(wǎng)絡(luò)?ｒ存儲(chǔ)單元—１?ｔ廣Ｈ牽引）制動(dòng)信息丨??丨列車總線通信卜?丨接口?ｉ廣：中央處理單元丨ｐ?開列車左＼右門｜??一＾——￣；?Ｕｊ折返操作??診斷接口?ｒ－ｉ?＾???ｉ???．．．?．．．．．．．．■■■■—｜?１???！???ｊ?誦梓?｜??丨發(fā)送／接收電線卜＝?Ｈ??ＤＭＩ?—■??圖２－２?ＡＴＯ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架??Ｆｉｇ．２－２?Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ＡＴＯ?ｓｙｓｔｅｍ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??其中ＡＴＯ系統(tǒng)的核心部分是ＣＰＵ，其主要功能是負(fù)責(zé)通過算法求解出相應(yīng)的??１４??
ＡＴＯ系統(tǒng)主要用來實(shí)現(xiàn)列車速度的自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制列車對(duì)目標(biāo)曲線進(jìn)行精準(zhǔn)??跟蹤，自動(dòng)控制列車開關(guān)門、自動(dòng)折返等相關(guān)功能。??其主要功能包括基本控制功能和服務(wù)功能［５３】，具體功能如圖２－３所示。??ＡＴＯ系統(tǒng)的功能??Ｉ???—?士——???——――—士——————??｜?基本控制功能?｜?｜?服務(wù)功能??Ｃ?＾?＾?Ｉ?ｆ?；＇?４?Ｉ??自?無?列?列允?Ｉ巡??動(dòng)?人車?車許航?ＰＴＩ??開?自?自?ｉ位速?、支??閉?動(dòng)?動(dòng)?：置?度惰持??車?折?駕?功功行?功??門丨?返?駛?能?能?丨功?能??丨能??Ｔ?Ｔ?▼?Ｔ??調(diào)自Ｉ車Ｅ?Ｉ??整?動(dòng)：站?１?考??運(yùn)?精丨自?＾?慮??行準(zhǔn)?動(dòng)?ｔ?限??速停?發(fā)?￥?速??度車?車?ｔ?區(qū)??
本文編號(hào)：3023078
【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：114 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖２－１?ＡＴＯ與其他設(shè)備交互圖??Ｆｉｇ．２－１?ＡＴＯ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｏｔｈｅｒ?ｄｅｖｉｃｅｓ??
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ＡＴＯ系統(tǒng)主要用來實(shí)現(xiàn)列車速度的自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制列車對(duì)目標(biāo)曲線進(jìn)行精準(zhǔn)??跟蹤，自動(dòng)控制列車開關(guān)門、自動(dòng)折返等相關(guān)功能。??其主要功能包括基本控制功能和服務(wù)功能［５３】，具體功能如圖２－３所示。??ＡＴＯ系統(tǒng)的功能??Ｉ???—?士——???——――—士——————??｜?基本控制功能?｜?｜?服務(wù)功能??Ｃ?＾?＾?Ｉ?ｆ?；＇?４?Ｉ??自?無?列?列允?Ｉ巡??動(dòng)?人車?車許航?ＰＴＩ??開?自?自?ｉ位速?、支??閉?動(dòng)?動(dòng)?：置?度惰持??車?折?駕?功功行?功??門丨?返?駛?能?能?丨功?能??丨能??Ｔ?Ｔ?▼?Ｔ??調(diào)自Ｉ車Ｅ?Ｉ??整?動(dòng)：站?１?考??運(yùn)?精丨自?＾?慮??行準(zhǔn)?動(dòng)?ｔ?限??速停?發(fā)?￥?速??度車?車?ｔ?區(qū)??
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