基于遺傳算法的重載列車駕駛策略的研究.pdf

1、隨著世界鐵路運(yùn)輸技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步，重載列車的牽引重量、編組長度不斷增加，其成本低、運(yùn)能大的優(yōu)勢不斷凸顯。但由于重載列車在運(yùn)行過程中受到列車牽引重量、編組長度、線路限速及連續(xù)長大下坡道等條件的限制，使重載列車必需采用空氣制動(dòng)的方式調(diào)速。由于空氣制動(dòng)過程中，空氣制動(dòng)波傳遞時(shí)間增多且列車管充排風(fēng)呈現(xiàn)非線性，使得司機(jī)在駕駛過程中，在確保重載列車安全運(yùn)行方面具有很大的難度。本文從保證重載列車滿足限速要求的角度出發(fā)，研究長大下坡道上重載列車駕駛

2、策略，并進(jìn)一步生成列車駕駛曲線，為重載列車司機(jī)駕駛提供安全保障。
　　本文針對電力牽引重載列車駕駛的實(shí)際需求，采用理論分析結(jié)合軟件仿真的方法，對重載列車駕駛曲線的生成進(jìn)行研究。首先，通過分析重載列車安全駕駛操縱策略，針對重載列車駕駛運(yùn)行過程中需要考慮的多個(gè)參數(shù)分別建立模型，并對模型定量化，建立重載列車運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型。然后，結(jié)合遺傳算法和重載列車數(shù)學(xué)模型以及空氣制動(dòng)特性設(shè)計(jì)了以列車運(yùn)行工況為染色體的駕駛策略的研究算法。最后設(shè)計(jì)了遺傳

3、算法操作算子和適應(yīng)度函數(shù)，通過遺傳算法的選擇、交叉和變異操作找到保證重載列車滿足限速要求的最優(yōu)工況序列，進(jìn)一步優(yōu)化得到重載列車駕駛過程中的空氣循環(huán)制動(dòng)及緩解時(shí)機(jī)。
　　本文結(jié)合朔黃線重載方向?qū)幬湮髡尽垖m站25.95公里長實(shí)際線路數(shù)據(jù)，仿真重載列車在連續(xù)長大下坡道運(yùn)行場景。采用本文提出的遺傳算法，通過MATLAB軟件得到了重載列車駕駛曲線和空氣循環(huán)制動(dòng)的制動(dòng)、緩解時(shí)機(jī)。通過對比實(shí)際操縱曲線，可以看出根據(jù)本文所提出的算法得到的駕駛曲