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燕房线无人驾驶地铁列车优化操纵研究
| 论文题名： | 燕房线无人驾驶地铁列车优化操纵研究 |
| 关键词： | 地铁列车;无人驾驶;操纵优化;遗传算法;动力学模型 |
| 摘要： | 随着不断发展的城市规模，地铁列车逐渐成为城市中一种最重要的公共交通运输工具之一，承担着城市中大部分的公共交通运输负担。然而地铁列车所造成的巨大的耗电量也成为了城市一大负担，并造成了巨大的社会经济负担。地铁列车运行操纵的分析是目前为地铁列车降低耗能的主要手段之一。在地铁列车运行的过程中涉及到众多参量:列车载荷重量、列车运行能耗、列车的运行速度、列车的旅行时间、列车的排班、列车牵引/制动特性曲线以及列车的基本阻力。通过研究列车运行过程，优化列车控制策略和工况，可以实现提高地铁列车线路的运输能力、降低成本以及降低列车能耗。 本文主要探讨了北京地铁燕房线全自动无人驾驶列车的动力学模型和地铁列车运行的综合操纵优化问题，具体工作有一下几点: (1)在我国自行研发的全自动无人驾驶地铁列车的基础上，建立了北京地铁燕房线地铁列车的实训仿真模型。该仿真采用改良的单质点模型，结合了单质点模型计算的简便性与多质点模型的准确性。 (2)利用遗传算法运用于对燕房线无人驾驶地铁列车的操纵进行综合策略优化仿真，使地铁列车运行时间、运行的耗能等多个目标得到综合优化。并通过与列车的特定操纵策略作对比，体现出列车综合策略操纵在列车运行时间与运行能耗的优越性。 (3)开发了针对燕房线无人驾驶列车的牵引计算系统。此系统可以计算出燕房线无人驾驶列车的参数，并绘制时间-速度、距离-速度、距离-功率和距离-能耗等重要特性曲线。 (4)针对在无人地铁列车运行过程中发生故障的情况进行模拟仿真。得出了不同动力损失情况下的无人驾驶地铁列车运行时间与运行工况，这些数据具有重要的参考价值。 总之，本论文以北京地铁燕房线为基础，建立无人驾驶地铁列车的实训仿真模型，并且研究了无人驾驶地铁列车在运行过程中的综合操纵策略的优化问题，为优化此款无人驾驶地铁列车运行的研究做一定的基础研究工作。 |
| 作者： | 叶怀强 |
| 专业： | 安全科学与工程 |
| 导师： | 谭南林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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