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多目标优化算法在列车运行控制中的应用研究

2021-09-10刘颖南

电子乐园·下旬刊 2021年1期

摘要:随着轨道交通行业的智能化、自动化发展,迫切需要计算智能方法提高铁路运营速度、降低列车能耗并提升列车自动化操纵水平。多目标优化算法在诸多行业领域均已得到广泛应用,本文将对多目标优化算法在轨道交通列车运行控制中的应用进行介绍,并指出下一步研究方向。

关键词:轨道交通;列车运行控制;多目标优化

列车运行控制优化问题是多属性的,受多种因素影响且随着时间不断变化,对于决策者而言此问题更复杂也更为广泛,因此多目标优化算法更能针对性满足多准则决策需求。

一、列车运行控制常用优化目标

列车运行控制优化属于多目标、非线性、大滞后问题,常见的优化目标函数为能耗最小化、舒适度最大化、停车精度最大化等。

1、能耗

交流传动电力机车再生制动会发电,耗电量减去发电量即为机车能耗.

2、舒适度

舒适度一般定义为纵向加速度变化的绝对值.

3、停车精度

停车精度是指列车实际停车位置与目标停车点差值的绝对值。

4、正点性

列车运行过程控制对正点要求非常高,准时性可以使用列车实际运行时间与运行图规定

时间之差的绝对值表示.

5、安全性

根据最大拉钩力和最大压钩力数值判断列车运行安全性.

二、列车运行优化模型

列车运行优化模型包括列车动力学模型和列车运行控制约束条件,建议针对特定工况和场景合理选择单、多质点模型。

1、列车动力学方程

列车多质点纵向动力学模型将每个车辆视作一刚性质点,整列车视作由钩缓连接成的质点链。……

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