基于遺傳算法和模糊專家系統(tǒng)的列車優(yōu)化控制.pdf

1、隨著我國高速鐵路的發(fā)展，列車運行速度和運輸密度不斷提高，以及單司機乘務員制度的實行和運行區(qū)間的加大，傳統(tǒng)的人工駕駛方式已難以滿足駕駛要求。在此背景下，開發(fā)智能高效的列車輔助駕駛系統(tǒng)顯得尤為重要。列車輔助駕駛系統(tǒng)利用了先進的計算機技術(shù)對運行過程進行模擬計算和預測仿真，獲得了合理、優(yōu)化的操縱方案。運行結(jié)果顯示，此輔助駕駛系統(tǒng)不僅可以在線指導司機安全行車，還可以有效地提高乘客的舒適度和節(jié)約能耗。研究開發(fā)列車輔助駕駛系統(tǒng)是當前人工駕駛強有力的支

2、持，也是我國鐵路向列車自動駕駛發(fā)展的必然需求。 本文通過對列車優(yōu)化操縱方法的研究確定了基本操縱策略和評判函數(shù)，構(gòu)建了模糊專家系統(tǒng)對列車操縱進行在線指導，并通過離線遺傳算法對列車操縱序列進行再優(yōu)化，在實踐應用中取得了良好的效果。主要研究內(nèi)容如下：(1)在前人工作的基礎上分別從節(jié)能、準點和舒適度三個方面對列車操縱策略進行了闡述和分析，針對復雜的列車操縱過程給出了自己的見解，分別提出了實用而計算簡便的相關(guān)評價函數(shù)。 (2)通過

3、對列車運行狀態(tài)的分析，提出了在線模糊專家系統(tǒng)的解決方案。根據(jù)優(yōu)秀司機經(jīng)驗建立了專家知識庫和規(guī)則庫，確立了系統(tǒng)輸入輸出變量，構(gòu)建了專家系統(tǒng)推理機，在基于離散事件觸發(fā)的模式下建立了專家系統(tǒng)推理機制。 (3)對列車優(yōu)化操縱問題建模，提出“關(guān)鍵點”的概念并以“關(guān)鍵點”控制表的方式描述列車站與站之間運行的操縱策略。首先把列車操縱中所有“關(guān)鍵點”作為染色體進行編碼，然后對于列車操縱問題提出了基于遺傳算法的全局優(yōu)化方法。通過比較遺傳優(yōu)化前和優(yōu)