基于多目标的城市轨道交通ATO控制策略优化设计及仿真
发布时间：2021-02-08 00:30
随着我国城市的高速发展,城市和人口规模不断加大,这就导致城市交通面临了更大的压力。为了解决这个问题,作为城市交通主力的轨道交通系统需要提高运行效率并保证相关性能指标。而如何确保列车安全、快速、平稳地自动运行,则成为了重点研究的问题。列车自动运行（Automatic Train Operation,ATO）系统作为列车自动控制（Automatic Train Control,ATC）系统的核心部分,其控制策略成为了研究的关键。列车运行过程中控制策略的优劣会直接影响到列车运行的安全性、准时性、停车精准性、节能性以及乘客舒适性等性能指标,良好的控制策略对列车运行有着重要的意义,因此对ATO控制策略的研究非常必要。本文针对城市轨道交通ATO系统的控制策略进行了优化设计及仿真研究,主要研究内容如下:（1）针对目前ATO控制策略的研究中性能指标考虑不全面的问题,本文在查阅并分析列车自动运行控制的相关理论及技术的基础上,全面考虑列车运行过程的各种受力情况及各种实际性能指标要求,以列车能耗、停车精准性以及准时性为目标,结合ATO控制特点及多目标优化理论,构建ATO多目标优化模型。（2）基于混合策略下列...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＡＴＯ与其他设备交互图??Ｆｉｇ．２－１?ＡＴＯ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｏｔｈｅｒ?ｄｅｖｉｃｅｓ??
车辆?驾驶台??图２－１?ＡＴＯ与其他设备交互图??Ｆｉｇ．２－１?ＡＴＯ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｏｔｈｅｒ?ｄｅｖｉｃｅｓ??２．１．２?ＡＴＯ系统结构及功能??ＡＴＯ系统的结构可分为优化层和控制层两个层次。优化层主要通过算法对列??车运行速度目标曲线进行优化，而控制层则是ＡＴＯ控制器，其利用控制算法实现??对列车运行目标速度曲线的精准跟踪［５１］。ＡＴＯ系统主要组成包括六个部分［５２］，分??别是输入、输出接口、数据存储单元、通信单元、网络接口以及中央处理单元（ＣＰＵ）。??其基本结构如图２－２所示。??速度信息?ｊ一??ＡＴＯ?模式?■含－?————??ＡＴＯ激活＂?’?ＡＴＯ按钮灯｜??！．．．．．—ａ韻信—＾网络?ｒ存储单元—１?ｔ广Ｈ牵引）制动信息丨??丨列车总线通信卜?丨接口?ｉ广：中央处理单元丨ｐ?开列车左＼右门｜??一＾——￣；?Ｕｊ折返操作??诊断接口?ｒ－ｉ?＾???ｉ???．．．?．．．．．．．．■■■■—｜?１???！???ｊ?诵梓?｜??丨发送／接收电线卜＝?Ｈ??ＤＭＩ?—■??图２－２?ＡＴＯ系统结构框架??Ｆｉｇ．２－２?Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ＡＴＯ?ｓｙｓｔｅｍ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??其中ＡＴＯ系统的核心部分是ＣＰＵ，其主要功能是负责通过算法求解出相应的??１４??
ＡＴＯ系统主要用来实现列车速度的自动调节、控制列车对目标曲线进行精准??跟踪，自动控制列车开关门、自动折返等相关功能。??其主要功能包括基本控制功能和服务功能［５３】，具体功能如图２－３所示。??ＡＴＯ系统的功能??Ｉ???—?士——???——――—士——————??｜?基本控制功能?｜?｜?服务功能??Ｃ?＾?＾?Ｉ?ｆ?；＇?４?Ｉ??自?无?列?列允?Ｉ巡??动?人车?车许航?ＰＴＩ??开?自?自?ｉ位速?、支??闭?动?动?：置?度惰持??车?折?驾?功功行?功??门丨?返?驶?能?能?丨功?能??丨能??Ｔ?Ｔ?▼?Ｔ??调自Ｉ车Ｅ?Ｉ??整?动：站?１?考??运?精丨自?＾?虑??行准?动?ｔ?限??速停?发?￥?速??度车?车?ｔ?区??
本文编号：3023078
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?ＡＴＯ与其他设备交互图??Ｆｉｇ．２－１?ＡＴＯ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｏｔｈｅｒ?ｄｅｖｉｃｅｓ??
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ＡＴＯ系统主要用来实现列车速度的自动调节、控制列车对目标曲线进行精准??跟踪，自动控制列车开关门、自动折返等相关功能。??其主要功能包括基本控制功能和服务功能［５３】，具体功能如图２－３所示。??ＡＴＯ系统的功能??Ｉ???—?士——???——――—士——————??｜?基本控制功能?｜?｜?服务功能??Ｃ?＾?＾?Ｉ?ｆ?；＇?４?Ｉ??自?无?列?列允?Ｉ巡??动?人车?车许航?ＰＴＩ??开?自?自?ｉ位速?、支??闭?动?动?：置?度惰持??车?折?驾?功功行?功??门丨?返?驶?能?能?丨功?能??丨能??Ｔ?Ｔ?▼?Ｔ??调自Ｉ车Ｅ?Ｉ??整?动：站?１?考??运?精丨自?＾?虑??行准?动?ｔ?限??速停?发?￥?速??度车?车?ｔ?区??
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