基于灰色理論的列車自動駕駛系統研究.pdf

1、隨著我國鐵路的不斷高速發(fā)展，列車的運行速度以及行車密度也在不斷提高，在這個大背景下，傳統的駕駛模式已經變得很難滿足列車運行的各項要求。因此，為了滿足提高列車運行準點性，提高旅客舒適度，降低能耗等要求，需要開發(fā)更為智能的ATO(Automatic Train Operation,列車自動駕駛)系統實現對列車的運行控制。本文通過分析研究列車自動駕駛系統的結構，應用粒子群優(yōu)化算法和灰色控制理論，對這兩種算法在ATO系統上的應用進行了深入的研究

2、。
　　對應用于 ATO系統的算法研究現狀以及取得成果進行說明后，指出現有研究算法的不足。然后在分析了ATO系統的系統結構以及功能需求之后，結合灰色理論的研究對象特點，證明了ATO系統具備灰色理論所研究對象的灰色性特點，可以應用灰色理論對其進行控制。論文在分析了ATO系統的結構功能之后，設計基于灰色理論的速度控制器，設計的速度控制器主要分為三大模塊：進行 ATO系統相關預測功能的灰色預測模塊、對初步預測結果進行校正的校正模塊以及輸

3、出控制指令的灰色決策模塊。此外，論文采用粒子群算法優(yōu)化生成 ATO目標速度曲線，利用設計的速度控制器跟隨該優(yōu)化曲線對列車運行進行控制。從而滿足列車運行安全性、準時性、旅客舒適性、能耗等各方面的要求。
　　論文最后對所設計的速度控制器在 Matlab環(huán)境下進行仿真，在仿真階段，通過實際線路數據驗證了系統的性能。將本文所設計速度控制器的控制性能與傳統PID控制器的控制效果進行對比。結果表明所選擇算法可以滿足 ATO系統的各項指標要求，