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《基于多智能體的地鐵列車運(yùn)行調(diào)整方法》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第28卷,第1期207年1月中國鐵道科學(xué)CHINARAILWAYSCIENCEVoL28No.1January,2007文章編號:i001—4632(2007)01—0123—04基于多智能體的地鐵列車運(yùn)行調(diào)整方法路飛,宋沐民,田國會(huì)(山東大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,山東濟(jì)南250061)摘要:針對移動(dòng)閉塞條件下地鐵列車運(yùn)行的特點(diǎn),將降低列車群的總晚點(diǎn)時(shí)問和提高相鄰列車對客流的吸納水平作為性能指標(biāo),建立地鐵列車運(yùn)行調(diào)整模型。應(yīng)用Agent、多Agent協(xié)作技術(shù),構(gòu)建地鐵列車Agent,設(shè)計(jì)地鐵列車運(yùn)行調(diào)
2、整算法,給出基于規(guī)則的地鐵列車運(yùn)行調(diào)整控制策略。根據(jù)列車群晚點(diǎn)程度的不同,列車運(yùn)行調(diào)整分為全局調(diào)整和局部調(diào)整。全局調(diào)整采用偏移計(jì)劃運(yùn)行圖方法,局部調(diào)整采用滾動(dòng)優(yōu)化方法,通過多次調(diào)整達(dá)到恢復(fù)計(jì)劃運(yùn)行圖的目的,并分別給出相應(yīng)的調(diào)整方法和調(diào)整步驟。以北京1號線為背景進(jìn)行仿真測試,仿真結(jié)果表明:基于多Agent協(xié)作技術(shù)的地鐵列車運(yùn)行調(diào)整方法是合理的,并具有動(dòng)態(tài)的擴(kuò)展性。關(guān)鍵詞:列車運(yùn)行調(diào)整;多Agent;控制策略;移動(dòng)閉塞;地鐵列車中圖分類號:U231.92:TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A針對地鐵列車移動(dòng)閉塞信號系統(tǒng)下的
3、運(yùn)行特點(diǎn)‘1
4、,構(gòu)造基于多Agent的列車調(diào)度模型,對地鐵列車由于出站晚點(diǎn)及其連帶情況下的列車運(yùn)行調(diào)整進(jìn)行算法設(shè)計(jì)、仿真研究。1移動(dòng)閉塞條件下地鐵列車運(yùn)行調(diào)整模型在列車運(yùn)行受到干擾偏離了計(jì)劃運(yùn)行圖的情況下,通過調(diào)整,使列車盡可能恢復(fù)按圖行車。采用如下具有廣泛意義的列車運(yùn)行調(diào)整模型[2]。狀態(tài)方程G(j+1)一G(j)+T。G(歹)式中:G(歹)為J時(shí)刻列車的運(yùn)行狀態(tài);T’為列車運(yùn)行調(diào)整決策所決定的狀態(tài)轉(zhuǎn)移因子。優(yōu)化目標(biāo)集Object(1)andObject(2)?andObject(N),N為整數(shù)。約束條件
5、集Restraint(1)andRestraint(M),M為整數(shù)。地鐵采用移動(dòng)閉塞信號,與固定閉塞相比,列車運(yùn)行調(diào)整模型和優(yōu)化目標(biāo)大致相同,區(qū)別主要表現(xiàn)在約束條件的不同。在移動(dòng)閉塞條件下,將降低收稿Et期:2006-03—09;修訂日期:2006—09—19基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(60104009)作者簡介:路飛(1973一),女,山東濟(jì)南人,講師,博士研究生。列車群的總晚點(diǎn)時(shí)間和提高相鄰列車對客流的吸納水平作為性能指標(biāo)。1.1優(yōu)化目標(biāo)(1)Objectl:列車總晚點(diǎn)時(shí)間最小。tD—min∑∑
6、(瓦一丁7摶)i一1^=1式中:tD為列車的總晚點(diǎn)時(shí)間;咒為列車總數(shù);優(yōu)為列車停站總數(shù);瓦和T7。分別為列車i在k車站的實(shí)際到達(dá)時(shí)間、計(jì)劃到達(dá)時(shí)間。(2)Object2:乘客候車時(shí)間偏差最小。,r一1m一1tw—min∑∑ET7(斗1)^一T7&一tI≥一i一1k=l(T(汁1)^一T&一£≥)]式中:tw為乘客候車時(shí)間偏差;T(㈣。一瓦一£i為前行列車i離開車站尼與后續(xù)列車i+1到達(dá)車站是的時(shí)間差,表征對乘客的吸納程度,在正點(diǎn)情況下和前行列車發(fā)車晚點(diǎn)情況下此時(shí)間差是不同的;f≥和t嘎分別為列車i在k車站的
7、實(shí)際停車時(shí)間、計(jì)劃停車時(shí)間。1.2約束條件(1)Restraintl:發(fā)車約束條件。TD>T7呈式中:碡和T俚分別為列車i在足車站的實(shí)際發(fā)車時(shí)間、計(jì)劃發(fā)車時(shí)間。萬方數(shù)據(jù)124中國鐵道科學(xué)第28卷(2)Restraint2:約束條件。列車在車站的最小停車時(shí)間2.2地鐵列車Agent的構(gòu)建T2一T&≥£驢式中:£罷“為列車i在k車站的最小停車時(shí)間。(3)Restraint3:列車追蹤間隔約束條件。Lz一722(瓦V2@t2)~u,(若+c-)+Ls式中:L:為前行列車與后續(xù)列車間的距離;u。和u。分別為前車和后
8、車的運(yùn)行速度;以。和以。分別為前車和后車的減速度;t,和t:分別為前車和后車的空走時(shí)間;L。為停車安全距離。2基于多智能體的地鐵列車運(yùn)行調(diào)整算法和實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)閉塞條件下,地鐵列車的運(yùn)行是集中管理、分散執(zhí)行的方式,每一列列車都能能夠與地面保持連續(xù)的雙向通信,從而獲得相鄰列車的運(yùn)動(dòng)信息。2.1地鐵列車Agent的結(jié)構(gòu)地鐵列車Agent的功能是從環(huán)境中讀取數(shù)據(jù)資料,并做出運(yùn)算和判斷,決定本次列車的機(jī)車工況,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。脾姆“掣掣一——————]r—]———一l口曲“{I.1日烯jI環(huán)境狀態(tài)變化rJI下;:;:
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