重載列車機(jī)車無線重聯(lián)同步控制關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著鐵路貨運的重載化，開行長大重載組合列車是發(fā)展的方向，而開行重載組合列車首先需要解決機(jī)車遠(yuǎn)程分布動力牽引控制問題。機(jī)車無線重聯(lián)同步控制技術(shù)是實現(xiàn)重載組合列車機(jī)車遠(yuǎn)程分布動力牽引運行的關(guān)鍵技術(shù)，也是發(fā)展重載組合列車運輸?shù)钠款i之一。在國內(nèi)該技術(shù)還很薄弱與不足，因此開展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的重載列車機(jī)車無線重聯(lián)同步控制關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用具有重要的意義。
　　 機(jī)車無線重聯(lián)同步控制系統(tǒng)通過無線方式控制重載組合列車中不同位置的多臺機(jī)車協(xié)同牽

2、引運行，使其成為具有多輸入、多輸出的一種非線性系統(tǒng)。本文對該系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行理論及應(yīng)用研究，建立系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、相關(guān)數(shù)學(xué)模型以及算法求解，并進(jìn)行優(yōu)化，最終提出具有建設(shè)性的系統(tǒng)解決技術(shù)方案，所作的理論及應(yīng)用研究主要包括以下幾方面:
　　 首先，系統(tǒng)地研究了機(jī)車無線重聯(lián)同步控制系統(tǒng)建模技術(shù)現(xiàn)狀和特征，分析了國內(nèi)外該系統(tǒng)的建模思路、控制方法以及特點，總結(jié)了目前針對該系統(tǒng)的建模技術(shù)存在的不足。其次，探尋和分析建模的新思路，提出了系統(tǒng)簡明、

3、有效、實用的分析研究方法，特別針對系統(tǒng)提出無線遠(yuǎn)程同步重聯(lián)列車級、同步控制車輛級、機(jī)車驅(qū)動控制級三級體系控制模型，便于對無線通信及傳輸、機(jī)車遠(yuǎn)程同步控制、列車故障預(yù)警及安全導(dǎo)向、機(jī)車無線重聯(lián)同步控制優(yōu)化等幾大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行重點分析及研究。
　　 其次，為實時有效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)機(jī)車間數(shù)據(jù)無線傳輸同步傳輸，提出了基于Markov過程理論的機(jī)車無線重聯(lián)同步控制無線傳輸決策理論?；贛arkov理論創(chuàng)建了空中實時無線網(wǎng)絡(luò)傳輸及路由管理決策模型

4、，利用有限階段向后迭代算法求解，實現(xiàn)了機(jī)車重聯(lián)無線同步傳輸?shù)膶崟r路由控制。
　　 根據(jù)基于無線電空間波傳輸?shù)闹芈?lián)機(jī)車同步控制，提出了基于動態(tài)Markov模型預(yù)測的機(jī)車無線重聯(lián)同步控制理論。針對同步控制的特征參數(shù)，基于無線傳輸方式創(chuàng)建動態(tài)Markov模型預(yù)測的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了算法求解，實現(xiàn)了基于無線電空間波傳輸?shù)臋C(jī)車實時重聯(lián)同步控制。
　　 針對重載組合列車的故障預(yù)警及導(dǎo)向，提出了基于專家知識庫的故障預(yù)警及安全導(dǎo)向方法，創(chuàng)

5、建了信息預(yù)處理、信息融合上的二值局部決策和專家?guī)炖碚撋系念A(yù)警導(dǎo)向模型及算法規(guī)則，實現(xiàn)了重載列車重聯(lián)同步控制的預(yù)警及導(dǎo)向安全。
　　 針對機(jī)車無線重聯(lián)同步控制系統(tǒng)是有機(jī)復(fù)雜結(jié)合在一起的特點，采用確定性時延隨機(jī)Petri網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)建模，將內(nèi)在復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系簡化為簡單的子網(wǎng)關(guān)系模型，并優(yōu)化了傳輸機(jī)制。由此，有效提升并優(yōu)化了整個系統(tǒng)的性能。
　　 最后本文針對上述理論、模型及算法進(jìn)行應(yīng)用研究，針對所研制的工程樣機(jī)裝車試驗，開展了

6、試驗及應(yīng)用研究分析，通過試驗結(jié)果的比對分析，驗證了機(jī)車無線重聯(lián)同步控制系統(tǒng)模型研究和優(yōu)化的有效性。
　　 本文的研究是在綜合國內(nèi)外的最新研究成果的基礎(chǔ)上，從理論分析、模型建立及算法求解和研制的工程樣機(jī)試驗等方面進(jìn)行系統(tǒng)的研究和應(yīng)用驗證，證明了所建立理論的創(chuàng)新性、有效性、實用性，為系統(tǒng)設(shè)計提供依據(jù)并促進(jìn)該系統(tǒng)的發(fā)展?；诒狙芯考夹g(shù)的機(jī)車無線重聯(lián)同步控制系統(tǒng)的現(xiàn)已批量投入應(yīng)用，很好解決了我國既有鐵路運力提升的困難，打破了國外的技術(shù)壟