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考虑冲击限制和响应下列车参考速度仿真模型 预览
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作者 曲健伟 冯晓云 +1 位作者 王青元 孙鹏飞 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期125-129,共5页
为提升地铁列车参考速度仿真模型的可靠性,对列车运行速度计算的影响因素进行分析,在常规列车参考速度仿真模型基础上建立一种改进模型.常规参考速度仿真模型通常将列车响应加速度直接等效为给列车的指令加速度,在改进模型中综合考虑了... 为提升地铁列车参考速度仿真模型的可靠性,对列车运行速度计算的影响因素进行分析,在常规列车参考速度仿真模型基础上建立一种改进模型.常规参考速度仿真模型通常将列车响应加速度直接等效为给列车的指令加速度,在改进模型中综合考虑了该过程中地铁列车牵引/制动系统对指令加速度的冲击率约束处理和响应加速度的动态实现过程.应用该模型对哈尔滨地铁列车的参考速度进行了仿真分析,并将常规模型、改进模型的计算结果与实测数据进行对比.结果表明:与常规模型相比,通过改进模型获得的参考速度计算结果与实测数据具有更高的吻合度.列车参考速度是自动驾驶系统跟踪控制的基本参数,在常规模型基础上考虑指令加速度冲击限制和响应过程可提高计算精度. 展开更多
关键词 地铁列车 冲击限制 牵引/制动响应 参考速度 列车自动驾驶
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城市轨道交通ATO速度控制算法与仿真研究 预览 被引量:1
2
作者 冯庆胜 石苗 《徐州工程学院学报:自然科学版》 CAS 2019年第2期75-81,共7页
针对列车自动驾驶系统(ATO)速度控制算法的精度问题,建立列车动力学模型,设计能够达到列车自动驾驶基本要求的PID控制器,并利用模糊PID控制算法和简捷鲁棒控制算法设计性能更好的速度控制器;应用MATLAB中的Simulink工具进行仿真调整,且... 针对列车自动驾驶系统(ATO)速度控制算法的精度问题,建立列车动力学模型,设计能够达到列车自动驾驶基本要求的PID控制器,并利用模糊PID控制算法和简捷鲁棒控制算法设计性能更好的速度控制器;应用MATLAB中的Simulink工具进行仿真调整,且将PID控制、模糊PID控制和简捷鲁棒控制3种设计方法进行对比.仿真结果表明:简捷鲁棒控制算法的控制性能相对较好,具有较小的超调量和调节时间的性能,能够更好地达到列车自动驾驶运行指标的要求. 展开更多
关键词 列车自动驾驶 PID 模糊PID 简捷鲁棒控制 MATLAB仿真
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100%低地板轻轨车的ATO精准停车控制 预览
3
作者 陈逸 田元 史莉 《铁路通信信号工程技术》 2019年第10期85-89,共5页
提供一种基于100%低地板轻轨车辆的ATO精准停车控制算法,对ATO的控制原理和低地板轻轨车辆的制动性能进行概述,分析低地板轻轨车辆的车载ATO停车精度差的原因,最后针对低地板车辆的ATO控车策略优化和应用进行研究分析。通过在长春快轨... 提供一种基于100%低地板轻轨车辆的ATO精准停车控制算法,对ATO的控制原理和低地板轻轨车辆的制动性能进行概述,分析低地板轻轨车辆的车载ATO停车精度差的原因,最后针对低地板车辆的ATO控车策略优化和应用进行研究分析。通过在长春快轨北湖线一期工程的应用,验证该控制策略的有效性,为100%低地板轻轨车辆的ATO精准停车提供了新方法。 展开更多
关键词 列车自动驾驶 100%低地板车辆 精准停车 控制策略
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基于滑模自抗扰的高速列车自动驾驶算法研究 预览
4
作者 李坤阳 陈鸿辉 +1 位作者 郭金松 王青元 《现代计算机》 2019年第15期25-31,共7页
为了研究高速列车自动驾驶,在分析列车运行过程的基础上,结合列车牵引计算模型与牵引制动系统模型,建立列车时滞控制模型,并提出列车的控制目标,即避免列车控制输入频繁切换的前提下实现高精度的速度跟踪和精确停车。提出一种基于滑模... 为了研究高速列车自动驾驶,在分析列车运行过程的基础上,结合列车牵引计算模型与牵引制动系统模型,建立列车时滞控制模型,并提出列车的控制目标,即避免列车控制输入频繁切换的前提下实现高精度的速度跟踪和精确停车。提出一种基于滑模自抗扰的目标速度曲线跟踪控制算法,设计滑模面和滑模控制律,利用扩张状态观测器实现对系统扰动的估计和补偿,提高系统鲁棒性。仿真结果表明滑模自抗扰控制算法能够实现速度和位移的精确跟踪控制,保证乘坐舒适性,同时对系统内外干扰具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 列车自动驾驶 自抗扰控制 滑模控制 跟踪控制 精确停车
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应答器高速铁路ATO系统的应用方案 预览
5
作者 刘鸿飞 胡彬 《铁路通信信号工程技术》 2019年第6期6-10,共5页
对高铁铁路ATO系统应答器设置和报文定义进行相关研究。为适应高速铁路ATO系统的需要,应答器在既有列控系统基础上增加相关应答器设置和相关信息包,对高速铁路ATO系统推广中的应答器应用提供基础。
关键词 高速铁路 列车自动驾驶 应答器
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高速铁路ATO系统控车舒适度技术研究 预览 被引量:1
6
作者 张友兵 陈志强 +1 位作者 王建敏 吴培栋 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2019年第3期67-71,共5页
研究目的:随着高速铁路在我国的广泛应用,在保证安全的前提下,如何进一步提高运输效率,实现智慧铁路,是铁路部门不断追求的目标。近年来,铁路部门开始将自动驾驶技术引入到高铁列车控制系统中,构成高速铁路ATO系统,在该系统中,由ATP保... 研究目的:随着高速铁路在我国的广泛应用,在保证安全的前提下,如何进一步提高运输效率,实现智慧铁路,是铁路部门不断追求的目标。近年来,铁路部门开始将自动驾驶技术引入到高铁列车控制系统中,构成高速铁路ATO系统,在该系统中,由ATP保证行车安全,由ATO实现自动驾驶,实现安全和效率的有机结合。如何提高旅客乘车舒适度,是高铁自动驾驶系统的主要性能指标和研究热点之一。本文研究和给出了不同场景下提高ATO控车舒适度的方法。研究结论:(1)给出了提高启动、巡航、停车三个不同控速阶段控车舒适度的方法;(2)给出了提高过分相区舒适度的方法;(3)给出了提高舒适度的一般方法;(4)给出了舒适度的评价方法;(5)本研究成果可用于提高高速铁路ATO系统的控车舒适度。 展开更多
关键词 高速铁路 列车自动驾驶 车载设备 舒适度
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基于动态间隔时间的列车追踪策略研究 预览
7
作者 郑维耀 李茂青 江娜 《铁道科学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期1067-1075,共9页
基于追踪控制的实时性需求,提出列车追踪动态间隔时间指标,并对列车追踪运行时该指标的变化情况进行分析。根据分析结果提出一种在满足列车间实时通信的情况下,对追踪运行的2列车进行整体考虑的列车追踪方案。该方案先通过改变追踪策略... 基于追踪控制的实时性需求,提出列车追踪动态间隔时间指标,并对列车追踪运行时该指标的变化情况进行分析。根据分析结果提出一种在满足列车间实时通信的情况下,对追踪运行的2列车进行整体考虑的列车追踪方案。该方案先通过改变追踪策略,达到在追踪列车减速进限速区的过程中,间隔距离减小的同时后车速度也逐渐减小,减缓追踪间隔时间实时的变化情况,从而增大最小追踪动态间隔时间,降低列车追踪运行的安全风险;在保证安全运行的前提下,通过适当减小图定追踪间隔时间,提高效率。针对该运行方案,进一步设计模糊决策预测控制的分层控制器进行仿真,仿真结果与理论分析一致,达到预期目的。 展开更多
关键词 列车自动驾驶 列车追踪运行 列车追踪动态间隔时间
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ETCS系统应用ATO技术发展综述 预览 被引量:5
8
作者 徐效宁 宋志丹 +2 位作者 易海旺 汪洋 倪一丹 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第8期148-152,共5页
为提高干线铁路的运输效率和能力,欧洲铁路部门开始研究欧洲列控系统(ETCS)应用自动驾驶(ATO)的可行性。通过分析ETCS系统应用自动驾驶(ATO over ETCS)的研究背景和过程,阐述系统架构、工作原理、自动驾驶的功能需求以及系统规范... 为提高干线铁路的运输效率和能力,欧洲铁路部门开始研究欧洲列控系统(ETCS)应用自动驾驶(ATO)的可行性。通过分析ETCS系统应用自动驾驶(ATO over ETCS)的研究背景和过程,阐述系统架构、工作原理、自动驾驶的功能需求以及系统规范的架构体系。同时介绍即将投入运营的ETCS系统应用自动驾驶实例,并分析它们的结构和基本原理。 展开更多
关键词 列车自动驾驶 干线铁路 欧洲列车控制系统 ETCS应用ATO 自动化等级
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基于灰色预测模糊PID控制的列车ATO系统优化 预览 被引量:2
9
作者 马晓娜 朱爱红 卢稳 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第8期163-167,共5页
对列车目标运行曲线的精确追踪是列车自动驾驶系统实现列车安全、准时、节能及舒适运行的核心。针对列车运行过程的大滞后、非线性问题,设计以灰色预测模糊PID算法为核心的列车自动驾驶控制器,以此达到优化列车ATO控制系统的目的。灰色... 对列车目标运行曲线的精确追踪是列车自动驾驶系统实现列车安全、准时、节能及舒适运行的核心。针对列车运行过程的大滞后、非线性问题,设计以灰色预测模糊PID算法为核心的列车自动驾驶控制器,以此达到优化列车ATO控制系统的目的。灰色预测控制设置在反馈回路中,其预测值与给定输入值的偏差及偏差变化率作为模糊控制器的输入。模糊控制系统对PID控制的参数进行自动校正,参数可调的PID算法完成对系统的控制。选取相关线路和车型并做仿真试验,验证了经控制器作用后的输出曲线与列车运行的输入曲线之间的追随误差小,加速度的变化在合理的范围内。因此,设计的控制器可以取得良好的ATO控制效果。 展开更多
关键词 列车自动驾驶 灰色预测 模糊PID 列车运行曲线追踪
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基于分数阶PID控制器的地铁列车优化控制研究 预览 被引量:1
10
作者 张驰 谭南林 +2 位作者 周挺 刘敏杰 单辉 《铁道学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期8-14,共7页
城市轨道交通运力需求的快速增长,使得地铁列车的行车间隔不断缩小,准点要求越来越高,这对列车运行控制算法的精度和鲁棒性提出了更高要求。本文将分数阶PID控制器引入地铁列车的速度控制,并进行优化研究。建立地铁列车的运动模型... 城市轨道交通运力需求的快速增长,使得地铁列车的行车间隔不断缩小,准点要求越来越高,这对列车运行控制算法的精度和鲁棒性提出了更高要求。本文将分数阶PID控制器引入地铁列车的速度控制,并进行优化研究。建立地铁列车的运动模型,该模型参考牵引制动特性,采用遗传算法修正列车基本阻力系数。基于该模型将分数阶PID控制算法应用于ATO系统的速度控制中。仿真对比分数阶PID控制算法与传统PID控制算法,采用现场数据对建立的模型和算法进行检验。研究结果表明新模型能够更加准确地描述列车的运动特性,当分数阶PID控制算法应用于调速控制后,可以使列车实现更优的速度控制和稳定性。 展开更多
关键词 列车自动驾驶 列车运动模型 基本阻力系数 分数阶PID控制
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基于模糊自适应PID的列车智能驾驶算法 预览
11
作者 李德仓 孟建军 +1 位作者 郝帅 刘震 《兰州交通大学学报》 CAS 2018年第4期27-33,共7页
列车ATO控制是一个强耦合、高度非线性系统,且随着列车运行工况的变化,这种特性逐渐增强,因此需要更高要求的智能控制算法.针对传统控制方法在智能性方面的不足,结合各种智能控制特点,提出基于模糊自适应PID的列车智能控制算法,建立以... 列车ATO控制是一个强耦合、高度非线性系统,且随着列车运行工况的变化,这种特性逐渐增强,因此需要更高要求的智能控制算法.针对传统控制方法在智能性方面的不足,结合各种智能控制特点,提出基于模糊自适应PID的列车智能控制算法,建立以节约能耗和精准停车为目标的模糊自适应PID控制策略.以上海轨道交通3号线为例,在Matlab软件环境下构建仿真模型,选择节能性和停车精度试验,结果表明:所提智能控制算法比传统PID控制算法得到的结果更好,单位质量能耗降低了4.91%,停车精度提高了69.23%.因此,该算法完全能满足列车停车精度高、节能效果好的要求. 展开更多
关键词 列车自动驾驶 智能算法 模糊自适应PID 停车精度 节能
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高速铁路自动驾驶系统方案设计研究 预览
12
作者 李一楠 郑理华 徐效宁 《铁道运输与经济》 北大核心 2018年第10期56-60,共5页
在高速铁路技术中,列车运行控制系统是核心装备,是我国高速铁路行车运行的重要安全保障装备。针对铁路运输需求的日益增长,高速铁路需要一种更高效和自动化的系统支持,而高速铁路列车自动驾驶(ATO)系统是一种融合了高速铁路和城市轨... 在高速铁路技术中,列车运行控制系统是核心装备,是我国高速铁路行车运行的重要安全保障装备。针对铁路运输需求的日益增长,高速铁路需要一种更高效和自动化的系统支持,而高速铁路列车自动驾驶(ATO)系统是一种融合了高速铁路和城市轨道交通各自特点的控制系统,在具备安全性保障的前提下,能够利用自动化控制技术提高运输效率,提高自动化程度。对高速铁路ATO系统的方案进行设计研究,分析系统功能和系统应用情况,为高速铁路自动驾驶技术研究提供支持。 展开更多
关键词 高速铁路 列控系统 列车自动驾驶 CTCS2+ATO CTCS3+ATO
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一种组合趋近律准滑模控制的列车停车算法 预览
13
作者 陈东 牛宏侠 +2 位作者 王刚 宁正 张肇鑫 《铁道科学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期489-496,共8页
针对城轨列车运行过程外界未知干扰及运行周期中参数变动造成停车不准确的问题,设计准滑模变结构控制器和基于组合趋近律的控制算法,来实现停车控制。组合趋近律滑模控制是结合常规指数趋近律和变速趋近律2种趋近方式的优点,无需外加辅... 针对城轨列车运行过程外界未知干扰及运行周期中参数变动造成停车不准确的问题,设计准滑模变结构控制器和基于组合趋近律的控制算法,来实现停车控制。组合趋近律滑模控制是结合常规指数趋近律和变速趋近律2种趋近方式的优点,无需外加辅助控制器来消除抖振,结构简单。通过跟踪理想运动目标曲线,完成停车过程。研究结果表明:基于组合趋近律准滑模控制器在实现精确停车的同时,系统响应快,对外界干扰和不确定性具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 列车自动驾驶 精确停车 离散时间系统 趋近律 准滑模控制
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国外资讯 预览
14
《现代城市轨道交通》 2017年第12期72-73,共2页
日前,欧洲下一代列车控制系统NGTC(Next Generation of Train Control System)项目在比利时首都布鲁塞尔结题。NGTC是欧盟于2013年9月启动、欧洲铁路行业协会(UNIFE)负责协调开展的研究项目,致力于为具有列车自动防护(ATP)、列... 日前,欧洲下一代列车控制系统NGTC(Next Generation of Train Control System)项目在比利时首都布鲁塞尔结题。NGTC是欧盟于2013年9月启动、欧洲铁路行业协会(UNIFE)负责协调开展的研究项目,致力于为具有列车自动防护(ATP)、列车自动驾驶(ATO)和列车自动监视(ATS)功能的干线铁路及城市轨道交通应用标准化列车控制系统铺平道路,降低列控系统总成本和寿命周期成本,提高列控系统总体性能。 展开更多
关键词 列车控制系统 资讯 国外 列车自动防护 城市轨道交通 列车自动驾驶 寿命周期成本 欧洲铁路
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基于ARM的列车运行控制算法仿真测试系统
15
作者 侯晓伟 汤兆全 +3 位作者 孙绪彬 蔡虎 张梦杨 董海荣 《上海交通大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期741-747,共7页
介绍了列车运行控制系统的基本组成和原理,采用通用ARM芯片S3C2440设计了列车运行控制仿真硬件系统以及包含列车模型的PC端仿真软件.使用串口UART实现下位机控制系统硬件和上位机列车仿真模型软件之间的数据通信.最后,设计了基于滑动模... 介绍了列车运行控制系统的基本组成和原理,采用通用ARM芯片S3C2440设计了列车运行控制仿真硬件系统以及包含列车模型的PC端仿真软件.使用串口UART实现下位机控制系统硬件和上位机列车仿真模型软件之间的数据通信.最后,设计了基于滑动模态状态观测器的列车控制算法,并在仿真测试系统中进行了测试. 展开更多
关键词 列车控制算法 列车自动驾驶 硬件在环 仿真测试 滑动模型状态观测器
CTCS2+ATO列控车载设备安全性及人机职责研究 预览 被引量:5
16
作者 徐效宁 易海旺 +1 位作者 唐峻 唐明亮 《铁路通信信号工程技术》 2017年第2期4-8,49共6页
概述CTCS2+ATO列控系统的总体结构和设备主要功能;结合安全完整性等级要求,对车载设备引入ATO后的安全性进行分析;引入城市轨道交通自动化等级的定义,确定CTCS2+ATO列控系统的自动化等级,对自动驾驶相关功能的人机职责进行划分,为设... 概述CTCS2+ATO列控系统的总体结构和设备主要功能;结合安全完整性等级要求,对车载设备引入ATO后的安全性进行分析;引入城市轨道交通自动化等级的定义,确定CTCS2+ATO列控系统的自动化等级,对自动驾驶相关功能的人机职责进行划分,为设备的运用维护和后续发展提供参考。 展开更多
关键词 列车自动驾驶 CTCS2+ATO 安全完整性 自动化等级
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基于小生境粒子群算法的ATO运行过程优化研究 预览
17
作者 朱爱红 卢稳 宋丽梅 《铁道科学与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期1998-2004,共7页
针对自动驾驶(ATO)列车的低能耗、高准时和高舒适度问题,以列车运行过程中的安全性及其列车动力学模型为约束条件,建立列车运行过程的多目标优化模型,提出粒子群算法与小生境技术相结合的求解算法。该求解算法首先计算随机生成的粒... 针对自动驾驶(ATO)列车的低能耗、高准时和高舒适度问题,以列车运行过程中的安全性及其列车动力学模型为约束条件,建立列车运行过程的多目标优化模型,提出粒子群算法与小生境技术相结合的求解算法。该求解算法首先计算随机生成的粒子间欧式距离的平均值,确定小生境半径,划分小生境种群;采用共享机制对更新后的小生境群体进行调节,提高粒子的适应度值;最后通过迭代求出最优解。通过对选取线路的仿真模拟,验证该算法在降低ATO列车的运行能耗、提高列车运行过程的准时性与舒适性方面的有效性。 展开更多
关键词 列车自动驾驶 运行过程 多目标优化 小生境 粒子群算法
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面向高速铁路的CTCS+ATO列控系统研究 预览 被引量:8
18
作者 徐效宁 徐宁 易海旺 《铁道标准设计》 北大核心 2017年第4期153-158,共6页
为提高高速铁路运输效率和自动化程度,根据珠三角城际铁路CTCS2+ATO列控系统的运用经验,提出高速铁路引入自动驾驶(ATO)的方案。方案采用CTCS+ATO系统结构,根据系统配置分为CTCS+ATO-PFC(Partial Function Configuration)和CTCS... 为提高高速铁路运输效率和自动化程度,根据珠三角城际铁路CTCS2+ATO列控系统的运用经验,提出高速铁路引入自动驾驶(ATO)的方案。方案采用CTCS+ATO系统结构,根据系统配置分为CTCS+ATO-PFC(Partial Function Configuration)和CTCS+ATO-FFC(Full Function Configuration)两个等级。分别对每个等级的系统功能、地面和车载设备配置进行定义,并提出系统分级实施方案。CTCS+ATO列控系统方案综合考虑我国列控系统的现状和发展方向,为我国高速铁路引入自动驾驶提供参考依据。 展开更多
关键词 高速铁路 城际铁路 列控系统 列车自动驾驶 系统分级
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基于模糊预测控制的城轨列车速度控制器研究与仿真 预览
19
作者 何少雯 《工业控制计算机》 2017年第12期61-63,共3页
城市轨道交通将扮演越来越重要的角色,为了缩短旅行时间和提高舒适度,考虑用列车自动驾驶系统代替人工驾驶。由于列车具有多变性、非线性、复杂性,一个精确的控制模型很难建立,很难用常规的方法如PID控制来达到控制效果。模糊预测控制... 城市轨道交通将扮演越来越重要的角色,为了缩短旅行时间和提高舒适度,考虑用列车自动驾驶系统代替人工驾驶。由于列车具有多变性、非线性、复杂性,一个精确的控制模型很难建立,很难用常规的方法如PID控制来达到控制效果。模糊预测控制是由模糊控制和预测控制相结合形成的集成智能控制算法,在解决复杂模型问题中有很大的优势。首先分别介绍了模糊控制和预测控制的基本原理,讨论模糊预测控制实现的可能性,并设计模糊控制和预测控制的算法。最后搭建模糊预测控制模型,利用Simulink进行仿真,为了更好地展现模糊预测控制的优越性,同时设计了PID控制模型。通过对结果对比,表明采用模糊预测控制,列车的跟踪性、舒适度等指标都有了明显的改善。 展开更多
关键词 列车自动驾驶 PID控制 模糊控制 预测控制 模糊预测控制
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城际铁路CTCS2+ATO列控系统的优化研究 预览 被引量:1
20
作者 徐效宁 易海旺 汪洋 《铁道通信信号》 2017年第3期12-16,共5页
结合CTCS2+ATO列控系统在珠三角城际铁路的运用情况,对城际铁路CTCS2+ATO列控系统进行分析,提出优化措施,提高系统的安全性和可用性。
关键词 城际铁路 列车自动驾驶 系统优化
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