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基于遗传算法的重载列车驾驶策略的研究
| 论文题名： | 基于遗传算法的重载列车驾驶策略的研究 |
| 关键词： | 重载列车;遗传算法;驾驶策略;空气制动 |
| 摘要： | 随着世界铁路运输技术的快速发展和进步，重载列车的牵引重量、编组长度不断增加，其成本低、运能大的优势不断凸显。但由于重载列车在运行过程中受到列车牵引重量、编组长度、线路限速及连续长大下坡道等条件的限制，使重载列车必需采用空气制动的方式调速。由于空气制动过程中，空气制动波传递时间增多且列车管充排风呈现非线性，使得司机在驾驶过程中，在确保重载列车安全运行方面具有很大的难度。本文从保证重载列车满足限速要求的角度出发，研究长大下坡道上重载列车驾驶策略，并进一步生成列车驾驶曲线，为重载列车司机驾驶提供安全保障。 本文针对电力牵引重载列车驾驶的实际需求，采用理论分析结合软件仿真的方法，对重载列车驾驶曲线的生成进行研究。首先，通过分析重载列车安全驾驶操纵策略，针对重载列车驾驶运行过程中需要考虑的多个参数分别建立模型，并对模型定量化，建立重载列车运行的数学模型。然后，结合遗传算法和重载列车数学模型以及空气制动特性设计了以列车运行工况为染色体的驾驶策略的研究算法。最后设计了遗传算法操作算子和适应度函数，通过遗传算法的选择、交叉和变异操作找到保证重载列车满足限速要求的最优工况序列，进一步优化得到重载列车驾驶过程中的空气循环制动及缓解时机。 本文结合朔黄线重载方向宁武西站—龙宫站25.95公里长实际线路数据，仿真重载列车在连续长大下坡道运行场景。采用本文提出的遗传算法，通过MATLAB软件得到了重载列车驾驶曲线和空气循环制动的制动、缓解时机。通过对比实际操纵曲线，可以看出根据本文所提出的算法得到的驾驶曲线能够保证重载列车安全运行，并在此基础上，进一步利用遗传算法潜在的并行性以及快速随机的搜索能力优化了重载列车的工况序列，说明了本文所提出的方法是可行的。 |
| 作者： | 成丽玲 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 黄友能 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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