基于灰色遺傳理論的ATO最優(yōu)控制策略研究.pdf

1、隨著城市人口規(guī)模的快速增長，城市交通運(yùn)輸壓力越來越大，對于城市軌道交通的需求也越來越大，為了應(yīng)對這個挑戰(zhàn)，城市軌道交通系統(tǒng)必須提高運(yùn)行的效率和密度，同時要保證乘客乘坐的舒適性。列車自動駕駛系統(tǒng)是軌道交通控制系統(tǒng)的關(guān)鍵子系統(tǒng)，而作為列車自動駕駛系統(tǒng)的核心-速度控制器，其控制算法的好壞將直接影響列車運(yùn)行的安全性、準(zhǔn)點(diǎn)性、舒適性、能耗等評價指標(biāo)，即影響到城市軌道交通能否成功應(yīng)對日益增長的運(yùn)輸壓力。因此國內(nèi)外很多專家、學(xué)者開始研究列車自動運(yùn)行控

2、制策略，然而目前控制策略的研究大多集中于某條線路或者某單個評價指標(biāo)的優(yōu)化，同時無法做到在列車運(yùn)行過程中進(jìn)行實(shí)時優(yōu)化。
　　本論文針對上述問題，首先對ATO系統(tǒng)的功能需求進(jìn)行分析，同時對灰色理論進(jìn)行研究，把灰色理論應(yīng)用于ATO系統(tǒng);在對列車運(yùn)行環(huán)境預(yù)處理后，為列車運(yùn)行建立評價模型，然后改進(jìn)傳統(tǒng)的遺傳算法，設(shè)計了列車自動運(yùn)行最優(yōu)控制算法，在此基礎(chǔ)上將該算法編譯生成列車自動運(yùn)行最優(yōu)控制策略軟件，該軟件能夠根據(jù)輸入的不同列車數(shù)據(jù)以及線路數(shù)

3、據(jù)生成相應(yīng)的最優(yōu)控制策略;其次論文運(yùn)用灰色理論中初始序列生成、灰色預(yù)測、灰色決策等理論方法設(shè)計了基于灰色理論的速度控制器;最后將灰色速度控制器與目前較為成熟的模糊速度控制進(jìn)行對比，分別對ATO最優(yōu)控制策略軟件生成的速度距離曲線進(jìn)行MATLAB仿真跟蹤。
　　將灰色理論和遺傳理論結(jié)合應(yīng)用于列車自動控制系統(tǒng)，是提高列車運(yùn)行控制品質(zhì)的一種新方法，仿真結(jié)果表明:采用灰色理論的速度控制器可以更好地追蹤目標(biāo)曲線，進(jìn)而滿足各項(xiàng)列車運(yùn)行評價指標(biāo)。