基于模糊專家系統(tǒng)的高速列車優(yōu)化操縱研究.pdf

1、隨著我國高速鐵路的不斷發(fā)展,我國列車的運行速度、運輸密度和載重量都在不斷提升。近幾年高速客運專線的開通運營,使得傳統(tǒng)的列車操縱方法已經(jīng)難以滿足現(xiàn)有的高速行車要求。在此背景下,研究開發(fā)高速列車的優(yōu)化操縱系統(tǒng)成為了當前高速鐵路的迫切需要。
　　 列車優(yōu)化運行離不開機車優(yōu)化操縱和優(yōu)化操縱環(huán)境問題研究。如何在優(yōu)化過程中將列車安全正點運行、低能耗和旅客行車舒適這三點同時滿足,是目前我國高速列車優(yōu)化操縱面臨的一道難題。本文針對目前我國高速鐵

2、路的發(fā)展趨勢,通過對列車運行性能的描述和對優(yōu)化操縱方法的研究,將模糊專家系統(tǒng)應(yīng)用于列車控制系統(tǒng)中對列車操縱進行指導(dǎo)。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)通過研究列車的運動方程和約束條件,制定了列車操縱原則。提出了列車操縱評價函數(shù),并按照評價函數(shù)對列車的安全操縱、準點操縱、節(jié)能操縱和舒適操縱進行數(shù)學(xué)描述并通過優(yōu)秀司機的經(jīng)驗提出了相應(yīng)的操縱方法。
　　 (2)將高速列車的各項性能指標和多目標優(yōu)化理論相結(jié)合,建立高速列車運行

3、多目標優(yōu)化模型。分別結(jié)合克隆選擇算法和自適應(yīng)粒子群算法對高速列車運行過程實施優(yōu)化,并利用武廣線中的一條線路進行仿真實驗。實驗結(jié)果表明,相較于優(yōu)化前,兩種算法對高速列車運行時的能耗、舒適性和準點性方面都有一定的優(yōu)化效果。
　　 (3)根據(jù)多目標優(yōu)化的結(jié)果,將仿真得出的操縱序列轉(zhuǎn)化成操縱經(jīng)驗加入到專家知識庫中,構(gòu)建高速列車運行操縱優(yōu)化的模糊專家系統(tǒng)。根據(jù)合理操縱的原則和以往的列車操縱經(jīng)驗設(shè)計模糊專家系統(tǒng)的推理機,并制定了相關(guān)的控制規(guī)