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基于模糊预测的有轨电车ATP系统的研究
| 论文题名： | 基于模糊预测的有轨电车ATP系统的研究 |
| 关键词： | 有轨电车;模糊预测;ATP系统;滚动优化;操纵策略 |
| 摘要： | 随着城市的不断扩大,人口的增加,道路交通拥挤越来越成为人们关注的问题,发展城市轨道交通成为一个必然的趋势。有轨电车具有建设周期短、投资少、换乘方便、节能环保、低噪声等优点,并且在一些中小城市迅速发展起来。 ATP(Automatic Train Protection,列车自动防护)系统是保障行车安全和提高运行效率的关键系统,具有超速防护、速度监督、测速、定位、车门控制等功能。目前,国内对有轨电车ATP系统的研究较少,因此,对有轨电车ATP系统的研究具有重要的意义。课题主要对模糊预测控制理论在有轨电车ATP系统中的应用进行了深入研究。主要研究内容如下: 首先,阐述了模糊预测控制的基本概念。归纳了模糊预测控制的三项基本原理,运用多目标模糊预测控制算法,利用满意优化的方法解决滚动优化中控制目标的优化问题,给出了模糊预测的综合评判模型。建立了带约束的模糊多目标模型,确定了几种常用的满意优化价值函数。给出了单目标满意优化算法以及多目标满意优化价值函数的综合评价方法。 其次,确定了有轨电车的操纵基本规则和优化操纵原则。将有轨电车运行过程分为4个相对独立的子过程,并给出了相应的优化指标及其优化操纵策略。用模糊隶属函数描述了有轨电车运行控制目标的满意度,构建了有轨电车操纵方案的多目标决策模型。针对有轨电车运行控制系统的特点,将线路纵断面进行模糊化处理,给出了线路纵断面趋势的综合表征矩阵。建立了有轨电车运行控制系统的单步预测模型、多步预测模型以及控制系统的模糊多目标满意优化模型。建立有轨电车的安全性、速度跟随性、舒适性等评价函数和模糊规则库。 最后,通过仿真实验对模型进行测试,测试结果表明该模型具有较好的防护效果,能够达到令人满意的程度。从而证明了基于模糊预测控制算法的ATP模型的正确性和可靠性。 |
| 作者： | 高军 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 董昱 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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