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《探析列車自動駕駛算法研究及仿真實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文列車自動駕駛算法研究及仿真實現(xiàn)姓名：饒曉璐申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：交通信息工程及控制指導(dǎo)教師：郭進(jìn)20100601西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁摘要列車運行控制系統(tǒng)作為高速鐵路建設(shè)的一項關(guān)鍵技術(shù)，對鐵路事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展有著舉足輕重的作用。目前的列車運行控制系統(tǒng)主要用于保證列車行車間隔，實現(xiàn)超速防護(hù)，以保障列車運行安全。但是，隨著列車提速，節(jié)能減排以及列車精確定點停車等問題的日益突出，目前已有的列車運行控制系統(tǒng)己不能完全滿足需求。因此，新的列車運行控制系統(tǒng)需要不僅能保障運行安全，還要能更加智能化地控制列車。在此背景下，各界學(xué)者紛紛開始研究列車自動駕駛
2、技術(shù)來代替已有的人工駕駛方式，以改善駕駛策略并提高列車在節(jié)能性、舒適性、停車精準(zhǔn)性等方面的性能。本文結(jié)合鐵路干線的特點，借鑒列車自動駕駛技術(shù)在城市軌道交通上的應(yīng)用，提出自動駕駛算法在高速鐵路干線上的應(yīng)用，并且針對該算法進(jìn)行了仿真研究。在該論文的主要研究內(nèi)容中，首先分析了列車自動駕駛技術(shù)的現(xiàn)狀。然后，針對高速鐵路干線的特點，對列車自動駕駛技術(shù)進(jìn)行功能需求分析，并根據(jù)需求，分析在已有的列車運行控制系統(tǒng)中添加列車自動駕駛子系統(tǒng)的具體方案。接下來，設(shè)計具體的列車自動駕駛算法。其內(nèi)容包括定義算法中的性能指標(biāo)，總結(jié)列車駕駛策略；并通過模糊控制將駕駛策略轉(zhuǎn)換為模糊控制規(guī)則，通過模糊隸屬函數(shù)為
3、各性能指標(biāo)建立模型；再通過層次分析法解決性能指標(biāo)之間的沖突問題：最后綜合建立列車自動駕駛控制規(guī)則集，根據(jù)該規(guī)則，可以實時計算出最佳控制力，給出最佳控制方案。之后，該研究中設(shè)計并實現(xiàn)了基于CTCS．3級列車運行控制系統(tǒng)的列車自動駕駛仿真程序，其采用CRHl、CRH2、CRH3、CRH5型動車組基本數(shù)據(jù)，以及合寧線部分線路數(shù)據(jù)，通過面向?qū)ο蟪绦蛘Z言進(jìn)行了仿真試驗。通過仿真測試和分析，比較了人工駕駛模式和自動駕駛模式在列車運行性能方面的差異，證明了該自動駕駛算法的正確性和優(yōu)越性。關(guān)鍵詞：列車自動駕駛：性能指標(biāo)；模糊控制；層次分析法；仿真系統(tǒng)西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第lI頁Abs
4、tractAsakeytechnology,thetraincontrolsystemplaysasignificantroleintherailwayconstruction．Theexsitingtraincontrolsystemisonlydesignedtocontrolthespeedingtrainsandensurethesafety。However，theconstructionofhigh-speedrailwayisadvancingatanamazingpaceandthereisgrowingpressureonenergysavingandstopa
5、ccuracy．Theexsitingcontrolsystemwillnotmeetthedemandsoftherailwaydevelopment．Thus，thenewoptimaltraincontrolsystemshouldnotonlyensurethesafety,butalsoimprovetheefficiencyintelligently．Inthissituation，thereareagreatdealofresearchabouttheAutomaticTrainOperation(ATO)，whichcanreplacehumanoperator
6、sandimprovethedrivingstrategy,energyconservation，comfortlevel，thegapofstopaccuracyandotheraspects．Inthisresearch，itlearnedtheATOsystemfromtheurbanmasstransportation，thenitworkedoutanewATOalgorithmtotrainmainlinesandmadeasimulationsystemtoverifyit．Inthisdissertation，firstlyitresearchedtheback
7、groundofATO．Next，accordingtothefeatureoftrainmainlines；itanalyzedthefunctionalrequirements，andmadeaproposaltoaddtheATOsubsystemintotheexsitingtraincontrolsystem．Afterthat，itworkedouttheATOalgorithm，whichincludestheidentificationofperformanceindices
