針對重載列車在長大下坡道運行時需采取循環(huán)制動來保證列車安全運行的難點問題,通過分析重載列車動力學模型和操縱要求,研究了一種基于遺傳算法的列車駕駛策略。首先,基于線路數(shù)據(jù)和列車編組數(shù)據(jù),對重載列車運行過程進行了動力學模型的建立;然后以操縱要求建立約束集,設(shè)計了以工況（制動和制動緩解）轉(zhuǎn)換點為編碼對象的駕駛策略生成算法;最后選取朔黃鐵路一段長大下坡道實際線路數(shù)據(jù),仿真得到最優(yōu)的工況轉(zhuǎn)換序列,并生成列車駕駛曲線。分析仿真駕駛曲線與指導駕駛曲線速度的均方根誤差以及速度誤差的期望和方差,表明該方法是可行的。 

【文章來源】：鐵道學報. 2020,42(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

駕駛策略算法流程

為了驗證上述章節(jié)提到的遺傳算法的有效性,本文選取朔黃鐵路某一站間的數(shù)據(jù),用MATLAB軟件進行仿真,得到重載列車在長大下坡道線路的駕駛策略。其中,重載列車編組方式為1+1,機車型號為SS4B型+SS4B型,車輛型號為C70,見表2。該區(qū)間是總長S=12947m,平均坡度i=-10.3‰的下坡道,且線路限速為75km/h,具體線路情況見圖2。根據(jù)上述列車編組數(shù)據(jù)和線路數(shù)據(jù),在滿足安全及操縱要求等約束前提下,以指導駕駛曲線區(qū)間運行時間和仿真駕駛曲線區(qū)間運行時間的差值最小為目標,通過對列車運行過程進行動力學計算,利用遺傳算法不斷優(yōu)化工況轉(zhuǎn)換點信息,最后的優(yōu)化過程見圖3,對應的仿真結(jié)果見圖4。

對圖4進行數(shù)據(jù)分析,得到表3所示的工況轉(zhuǎn)換點信息。由圖4及表3可知:最終仿真得到的制動點和制動緩解點在位置和速度兩方面都和指導駕駛曲線有著相近值,即算法仿真得到的駕駛曲線滿足安全及操縱約束。為進一步說明算法的有效性,評價指標見表4,駕駛曲線速度誤差見圖5。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]重載組合列車牽引及制動系統(tǒng)的試驗與仿真研究[D]. 張波.中國鐵道科學研究院 2009

碩士論文
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[2]基于神經(jīng)網(wǎng)絡的重載列車駕駛曲線生成方法研究[D]. 譚力天.北京交通大學 2016
[3]種群規(guī)模對遺傳算法性能影響的研究[D]. 劉曉霞.華北電力大學（河北） 2010



本文編號：3568453