基于混合系统模型预测控制的列车自动驾驶策略

• 作者: 张梦楠 徐洪泽 段宏伟 王龙生
• 来源期刊: 铁道学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 列车自动驾驶ATO 模型预测控制 分段仿射系统 混合系统
• 年，卷（期）: 2015,（12）
• 所属期刊栏目: 铁道通信信号
• 页码范围: 53-60
• 页数: 8页
• 分类号: U284.48
• 字数: 5928字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-8360.2015.12.009

摘要

本文研究多优化目标和多约束条件下的动车组列车自动驾驶ATO控制问题.通过分段线性化列车运行阻力,引入列车运行状态整数变量,建立了动车组混合整数列车运行模型.提出基于混合系统模型预测控制HMPC的列车自动驾驶策略,并应用输入分块化技术和显式模型预测控制,降低算法的计算量,以提高硬件实现的可行性.前者通过固定一定时间段内的控制量,对输入序列进行分块化,降低控制器的自由度;后者通过离线设计和在线综合的方法减少算法的在线计算时间.最后利用Matlab仿真软件环境下的MPT 3 .0扩展工具箱对所提控制策略进行数值仿真.结果表明 :该控制器能在列车运行安全约束下,合理分配动车组各车厢的牵引力和制动力,保障列车准时及节能高效地运行,同时所提出的改进算法能有效降低计算量.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐洪泽	北京交通大学电子信息工程学院	39	274	10.0	15.0
2	王龙生	北京交通大学电子信息工程学院	1	10	1.0	1.0
6	张梦楠	北京交通大学电子信息工程学院	5	29	4.0	5.0
7	段宏伟	中国铁道科学研究院通信信号研究所	4	16	2.0	4.0