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原文传递货运列车辅助驾驶算法仿真研究

论文题名：	货运列车辅助驾驶算法仿真研究
关键词：	货运列车;辅助驾驶算法;优化操纵策略;运行仿真
摘要：	现阶段，我国货运列车的运行控制品质主要依赖于司机个人的操纵水平。司机因缺乏有效的行车指导，往往只能凭借自身积累的行车经验进行合理操纵，操纵的节能性难以保证。运营单位的操纵示意图和提示卡只能以离线形式帮助司机对运行线路的操纵有一个大致了解，存在较多的局限性。因此，通过列车辅助驾驶系统以行车指导速度曲线的方式协助司机优化操纵是行之有效的解决方案。　　对于货运列车而言，优化操纵的目的主要是在保证列车安全平稳运行和基本准点的基础上，尽可能节约运行能耗。本文从货运列车辅助驾驶的实际需求出发，采用理论分析和软件仿真相结合的方法，对列车优化操纵策略展开研究，主要研究内容如下: 　　首先，根据列车牵引计算的基本原理，对列车运行进行受力分析，建立列车运行速度时分的解算模型。其次，建立列车节能优化操纵的数学模型，将列车节能优化问题转化为最优控制问题，以牵引能耗最小为优化目标，运用庞特里亚金极大值原理，从伴随变量取值及其动态变化规律分析和总结节能优化操纵策略及其工况转换原则，并给出节能优化操纵工况序列的数值求解算法。然后，介绍列车操纵的基本原则，分析和总结列车在不同阶段的安全平稳操纵策略;通过分析区间信号对列车运行的影响，得到区间分段目标运行速度的取值和调整依据;根据节能优化操纵策略，以列车的安全性和平稳性为约束，给出行车指导速度曲线的生成和调整算法。　　最后，基于Visual C++开发环境编制了货运列车运行仿真软件，设计和实现了行车指导速度曲线生成算法;利用该软件对和谐大功率电力机车牵引货运列车进行了算例仿真，验证了行车指导速度曲线生成和调整算法的正确性和有效性。
作者：	梁志成
专业：	电气工程
导师：	丁荣军;冯晓云
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文