貨運列車輔助駕駛算法仿真研究.pdf

1、現(xiàn)階段，我國貨運列車的運行控制品質(zhì)主要依賴于司機個人的操縱水平。司機因缺乏有效的行車指導(dǎo)，往往只能憑借自身積累的行車經(jīng)驗進行合理操縱，操縱的節(jié)能性難以保證。運營單位的操縱示意圖和提示卡只能以離線形式幫助司機對運行線路的操縱有一個大致了解，存在較多的局限性。因此，通過列車輔助駕駛系統(tǒng)以行車指導(dǎo)速度曲線的方式協(xié)助司機優(yōu)化操縱是行之有效的解決方案。
　　對于貨運列車而言，優(yōu)化操縱的目的主要是在保證列車安全平穩(wěn)運行和基本準(zhǔn)點的基礎(chǔ)上，盡可

2、能節(jié)約運行能耗。本文從貨運列車輔助駕駛的實際需求出發(fā)，采用理論分析和軟件仿真相結(jié)合的方法，對列車優(yōu)化操縱策略展開研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，根據(jù)列車牽引計算的基本原理，對列車運行進行受力分析，建立列車運行速度時分的解算模型。其次，建立列車節(jié)能優(yōu)化操縱的數(shù)學(xué)模型，將列車節(jié)能優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為最優(yōu)控制問題，以牽引能耗最小為優(yōu)化目標(biāo)，運用龐特里亞金極大值原理，從伴隨變量取值及其動態(tài)變化規(guī)律分析和總結(jié)節(jié)能優(yōu)化操縱策略及其工況轉(zhuǎn)換原則，

3、并給出節(jié)能優(yōu)化操縱工況序列的數(shù)值求解算法。然后，介紹列車操縱的基本原則，分析和總結(jié)列車在不同階段的安全平穩(wěn)操縱策略;通過分析區(qū)間信號對列車運行的影響，得到區(qū)間分段目標(biāo)運行速度的取值和調(diào)整依據(jù);根據(jù)節(jié)能優(yōu)化操縱策略，以列車的安全性和平穩(wěn)性為約束，給出行車指導(dǎo)速度曲線的生成和調(diào)整算法。
　　最后，基于Visual C++開發(fā)環(huán)境編制了貨運列車運行仿真軟件，設(shè)計和實現(xiàn)了行車指導(dǎo)速度曲線生成算法;利用該軟件對和諧大功率電力機車牽引貨運列車