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《探析基于遺傳算法的列車自動駕駛系統(tǒng)研究與實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文基于遺傳算法的列車自動駕駛系統(tǒng)研究與實現(xiàn)姓名：張強(qiáng)申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：交通信息工程及控制指導(dǎo)教師：郜春海20080601北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要：隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，城市規(guī)模越來越大，城市入口不斷增多，現(xiàn)有的城市交通網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)難以滿足城市發(fā)展的要求。根據(jù)國際上大型城市交通發(fā)展的經(jīng)驗，軌道交通對于緩解城市交通壓力，增加城市交通活力起著舉足輕重的作用。在此背景下，因為列車自動駕駛(ATO)系統(tǒng)具有提高軌道交通運(yùn)行效率，加快列車運(yùn)行速度，保證行車安全的功能，開發(fā)高效智能的
2、列車自動駕駛系統(tǒng)就顯褥至關(guān)重要。遺傳算法(GA)是先進(jìn)的智能控制算法之一，是人們用來解決高度復(fù)雜問題的一個新思路和耨方法。遺傳算法對于解決ATO系統(tǒng)這種多層標(biāo)，環(huán)境變化復(fù)雜的控制系統(tǒng)問題其有獨(dú)特的優(yōu)勢。本文從列車自動駕駛系統(tǒng)的功能需求出發(fā)，提啦了基于遺傳算法的列車翻動駕駛系統(tǒng)靜控制算法，并且設(shè)計了列車自動駕駛系統(tǒng)的軟件和硬件平臺。最后對控制效果從仿真和實際測試兩方面進(jìn)行驗證。主要研究內(nèi)容如下：(1)通過對列車自動駕駛系統(tǒng)研究，總結(jié)列車基動駕駛系統(tǒng)的功能需求，并且對現(xiàn)有系統(tǒng)功能的不足和缺陷進(jìn)行改進(jìn)。在此基礎(chǔ)上對列車
3、自動駕駛系統(tǒng)的控制算法和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。(2)設(shè)計列車自動駕駛算法。該工作從三方面進(jìn)行：第一、分析列車操縱策略及各種指標(biāo)模型：第二、利用遺傳算法優(yōu)化列車行駛目標(biāo)曲線；第三、設(shè)計PID控制器跟蹤目標(biāo)曲線行車。最終實現(xiàn)對剜車的自動駕駛，達(dá)到ATO行車指標(biāo)要求。(3)設(shè)計列車自動駕駛系統(tǒng)。從硬件和軟件兩方面對列車自動駕駛系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。硬件系統(tǒng)豹設(shè)計主要跌總體方案、設(shè)備選型、車輛接弱設(shè)計三個方面進(jìn)行說明。軟件系統(tǒng)被分為子功能模塊分別進(jìn)行設(shè)計。(4)對列車自動駕駛系統(tǒng)控制效果逮行驗證。驗證的第一步是在實驗室中利用計算機(jī)仿真對
4、控制效果進(jìn)行驗證，測試功能是否能J下常實現(xiàn)。第二步是在實際線路上對ATO系統(tǒng)進(jìn)行測試，驗證ATO系統(tǒng)在實際線路上的控制效果。通過實驗室仿真與現(xiàn)場測試驗證了本文提出的ATO系統(tǒng)算法和設(shè)計方案能夠基本達(dá)到列車自動駕駛要求，對ATO系統(tǒng)實用化具有重要的意義。關(guān)鍵詞：列車囪動駕駛；遺傳算法；系統(tǒng)設(shè)計；功能驗證分類號；U283．1北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：AsChina'surbanizationprocess，thecontinuingdevelopmentofcitysi
5、zeandincreaseoftheurbanpopulation，existingurbantrafficnetisunabletomeetthedemandsofcitytraffic．Accordingtotheinternationallarge-scaleurbantransportationdevelopingexperience,UMTplaysthepivotalroleforeasingurbantrafficpressure．Underthisbackground，itisimportantt
6、odeveloptheATOsystembecauseATOcanimprovetheoperationgefficiency,speedupthetrainpace，andensurethesafety．Geneticalgorithm(GA)isanadvancedintelligentcontrolalgorithm．Itisusedtosolvehighlycomplexissues．Geneticalgorithmforsolvingthemulti—targetsystemproblemlikeATO
7、hasuniqueadvantages．Inthispaper,tomeettheATOsystem’Sneeds，authordesignstrainautomaticdrivingsystemcontrolstrategywhichisbasedonthegeneticalgorithm，andtheautomatictrainsystemsoftwareandhardwareplatforms．Finally,testthecontrolresultsbysimulationandfieldcertific
8、ationtest．Maincontentsareasfollows：(1)StudytheexistingATOsystems，sumupfunctionalrequirements．Improvethedeficienciesandshortcomingsoftheexistingsystem，andproposethemorerealisticrequirement
