基于混合系统模型预测控制的列车自动驾驶策略 被引量：16

1

作者 王龙生 徐洪泽 +1 位作者 张梦楠 段宏伟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期53-60,共8页

本文研究多优化目标和多约束条件下的动车组列车自动驾驶ATO控制问题。通过分段线性化列车运行阻力,引入列车运行状态整数变量,建立了动车组混合整数列车运行模型。提出基于混合系统模型预测控制HMPC的列车自动驾驶策略,并应用输入分块... 本文研究多优化目标和多约束条件下的动车组列车自动驾驶ATO控制问题。通过分段线性化列车运行阻力,引入列车运行状态整数变量,建立了动车组混合整数列车运行模型。提出基于混合系统模型预测控制HMPC的列车自动驾驶策略,并应用输入分块化技术和显式模型预测控制,降低算法的计算量,以提高硬件实现的可行性。前者通过固定一定时间段内的控制量,对输入序列进行分块化,降低控制器的自由度;后者通过离线设计和在线综合的方法减少算法的在线计算时间。最后利用Matlab仿真软件环境下的MPT 3.0扩展工具箱对所提控制策略进行数值仿真。结果表明:该控制器能在列车运行安全约束下,合理分配动车组各车厢的牵引力和制动力,保障列车准时及节能高效地运行,同时所提出的改进算法能有效降低计算量。 展开更多

关键词 列车自动驾驶ato 模型预测控制 分段仿射系统 混合系统

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干线铁路CTCS-2级列控系统融合ATO的方案研究 被引量：21

2

作者 徐效宁 李一楠 +1 位作者 刘磊 刘德超 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2017年第7期78-83,共6页

研究目的:随着珠三角城际铁路的开通,自动驾驶首次在大铁领域得到应用,它能实现列车运行自动控制,提高系统自动化程度和运输效率。由于干线铁路状况更加复杂,如何在干线铁路中应用自动驾驶尚未有明确的技术方案。基于此,本文主要分析干... 研究目的:随着珠三角城际铁路的开通,自动驾驶首次在大铁领域得到应用,它能实现列车运行自动控制,提高系统自动化程度和运输效率。由于干线铁路状况更加复杂,如何在干线铁路中应用自动驾驶尚未有明确的技术方案。基于此,本文主要分析干线铁路的特点和自动驾驶的需求,提出干线铁路CTCS-2级列控系统融合ATO的技术方案。研究结论:(1)干线铁路应用自动驾驶最可行的自动化等级应为GoA 2级,即半自动化驾驶运行模式;(2)干线铁路应实现的自动驾驶功能主要为区间自动驾驶、区间运行自动调整、进站对标停车和车门防护;(3)考虑干线铁路的特点和既有设备的变动要求,干线铁路C2系统融合ATO在工程实施中推荐采用基于司机估值的技术方案;(4)本研究成果可为干线线路列控系统引入自动驾驶提供一定的借鉴。 展开更多

关键词 干线铁路 列控系统 列车自动驾驶(ato) CTCS2+ato

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列车自动驾驶调速系统自适应模糊控制 被引量：12

3

作者 董海荣 高冰 宁滨 《动力学与控制学报》 2010年第1期87-91,共5页

列车自动驾驶(ATO)系统停车前采取一级调速制动,本文采用自适应模糊控制对ATO系统的速度进行控制.利用变论域收缩因子优化模糊控制器的量化因子,模糊推理实现比例因子的自调整.通过仿真表明,该算法能够有效改善速度控制的快速性与精度,... 列车自动驾驶(ATO)系统停车前采取一级调速制动,本文采用自适应模糊控制对ATO系统的速度进行控制.利用变论域收缩因子优化模糊控制器的量化因子,模糊推理实现比例因子的自调整.通过仿真表明,该算法能够有效改善速度控制的快速性与精度,提高乘客舒适性与运行效率,从而完成定位停车任务. 展开更多

关键词 列车自动驾驶(ato)系统 调速制动 变论域收缩因子

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高速铁路ATO系统运行计划的应用研究 被引量：7

4

作者 王佳 《铁路通信信号工程技术》 2018年第10期5-10,共6页

高速铁路增加列车自动驾驶系统(ATO),提高了高速铁路的运行效率及智能化水平,通过对车载ATO设备的功能分析,提出CTC运行计划的应用方法,实现列车自动驾驶功能。

关键词 高速铁路ato系统 列车自动驾驶(ato) CTC运行计划

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城轨列车自动驾驶广义预测控制器的算法研究 被引量：5

5

作者 赵文天 郜春海 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第21期259-264,共6页

近年来,轨道交通发展非常迅速,其中ATO设备负责列车的牵引和制动,这直接影响城轨运行的安全和效率。已有的城轨ATO控制方法由于控制算法过于复杂,或者需要迭代求解且计算时间不确定等,因而仅具有理论意义,难以在工程上实现。广义预测控... 近年来,轨道交通发展非常迅速,其中ATO设备负责列车的牵引和制动,这直接影响城轨运行的安全和效率。已有的城轨ATO控制方法由于控制算法过于复杂,或者需要迭代求解且计算时间不确定等,因而仅具有理论意义,难以在工程上实现。广义预测控制算法就是一种简单高效、易于工程实现的控制算法,但是其设计之初并没有考虑ATO控制的特殊需求。通过改进广义预测控制算法,在优化目标中增加了超调抑制项,重新推导预测输入表达式,并增加输入饱和约束,设计了采用二次曲线的平滑的牵引和制动目标曲线,从而保障乘客乘车的安全性和舒适性。通过仿真,证明算法的易用性、安全性和有效性。 展开更多

关键词 列车自动驾驶系统(ato) 城市轨道交通 广义预测控制器 超调抑制 输入约束 平滑目标曲线

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高速铁路ATO系统人机界面的新特征 被引量：4

6

作者 张友兵 陈志强 +1 位作者 王建敏 吴培栋 《中国铁路》 2019年第6期13-17,共5页

高速铁路列车自动驾驶(Automatic Train Operation,ATO)系统由列车自动防护(Automatic Train Protection,ATP)系统保证行车安全,由ATO系统实现自动驾驶,是一种既安全又高效的列车运行控制系统。新增自动驾驶功能后,人机界面(Driver Mach... 高速铁路列车自动驾驶(Automatic Train Operation,ATO)系统由列车自动防护(Automatic Train Protection,ATP)系统保证行车安全,由ATO系统实现自动驾驶,是一种既安全又高效的列车运行控制系统。新增自动驾驶功能后,人机界面(Driver Machine Interface,DMI)设备的显示和操作也随之发生变化。在介绍高速铁路ATO系统的基础上,阐述增加ATO功能后,DMI设备在图标显示、文本提示和控车提示3方面发生的变化,并对每种信息的含义及使用方法进行详细解读。 展开更多

关键词 高速铁路 车载设备 列车自动驾驶(ato) 人机界面

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面向高速铁路的全自动运行系统应用 被引量：3

7

作者 龙时丹 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期92-97,共6页

为提高高速铁路自动化、智能化程度,以高速铁路列车自动驾驶(ATO)系统替代司乘人员工作,减轻司机劳动强度、降低运行能耗,首先,结合自动化等级(GOA)分类,介绍我国高速铁路列车自动驾驶系统现状;然后,从系统架构、运行工况、车辆接口及... 为提高高速铁路自动化、智能化程度,以高速铁路列车自动驾驶(ATO)系统替代司乘人员工作,减轻司机劳动强度、降低运行能耗,首先,结合自动化等级(GOA)分类,介绍我国高速铁路列车自动驾驶系统现状;然后,从系统架构、运行工况、车辆接口及运营管理需求4个方面,分析高速铁路列车自动驾驶系统与城轨全自动运行(FAO)系统的差异;最后,探讨高速铁路实现全自动运行的可行性。结果表明:全自动运行系统是中国列车运行控制系统(CTCS)的必然发展趋势,可进一步提升高速铁路ATO系统的自动化等级。 展开更多

关键词 高速铁路 全自动运行(FAO) 列车自动驾驶(ato) 自动化等级(GOA) 中国列车运行控制系统(CTCS)

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智能高速铁路信号系统一体化技术发展方向探讨 被引量：3

8

作者 李红侠 《铁路计算机应用》 2022年第7期46-50,共5页

为使高速铁路信号系统更好地满足新形势下智能高速铁路的建设及运营维护需求,更好地与智能高速铁路技术体系架构相协调,文章分析我国高速铁路主要信号系统的智能化、一体化现状,并在此基础上梳理《智能高速铁路1.0技术体系架构》中智能... 为使高速铁路信号系统更好地满足新形势下智能高速铁路的建设及运营维护需求,更好地与智能高速铁路技术体系架构相协调,文章分析我国高速铁路主要信号系统的智能化、一体化现状,并在此基础上梳理《智能高速铁路1.0技术体系架构》中智能建造、智能装备、智能运营中与信号系统相关的内容,对我国高速铁路主要信号系统智能化、一体化技术发展方向进行探讨,提出体系架构标准的发展建议,以期为信号系统一体化方案更好地与智能高铁技术体系架构融合发展提供借鉴。 展开更多

关键词 智能高速铁路 信号系统 智能调度集中系统 中国列车运行控制系统(CTCS) 列车自动驾驶(ato) 一体化

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基于PID型迭代学习控制的列车自动驾驶曲线跟踪算法研究 被引量：2

9

作者 王锡奎 黄克勇 李亚楠 《铁路计算机应用》 2023年第10期1-6,共6页

针对基于比例微分积分(PID,Proportional Integral Derivative)控制的列车速度跟踪算法在跟踪进度、收敛性和稳定性等方面存在的不足,提出一种基于PID型迭代学习控制(ILC,Iterative Learning Control)的列车自动驾驶(ATO,Automatic Trai... 针对基于比例微分积分(PID,Proportional Integral Derivative)控制的列车速度跟踪算法在跟踪进度、收敛性和稳定性等方面存在的不足,提出一种基于PID型迭代学习控制(ILC,Iterative Learning Control)的列车自动驾驶(ATO,Automatic Train Operation)曲线跟踪算法。通过迭代学习控制,优化跟踪过程,减小跟踪误差,缩短收敛时间;设置典型场景对所设计的算法进行仿真试验,并将仿真结果与基于PID控制算法的跟踪效果进行对比分析。结果表明,PID型ILC算法对列车目标速度和目标位移具有较高的跟踪精度,能够在有限的迭代次数内实现精确跟踪,验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 比例微分积分(PID) 迭代学习控制(ILC) 列车自动驾驶(ato) 曲线跟踪算法 跟踪误差

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高速铁路ATO线路站间时间分配优化方法 被引量：2

10

作者 孟军 余刚 +1 位作者 贾鹏 许硕 《铁道运输与经济》 北大核心 2020年第11期23-29,共7页

为了优化站间时间分配,提高高速铁路ATO线路多个车站"通过"的场景下列车运行的准点率,在阐述ATO准点运行功能的基础上,分析计划运行时间执行存在的问题,从"发车"到"停车"的整个运行区间作为整体进行考虑... 为了优化站间时间分配,提高高速铁路ATO线路多个车站"通过"的场景下列车运行的准点率,在阐述ATO准点运行功能的基础上,分析计划运行时间执行存在的问题,从"发车"到"停车"的整个运行区间作为整体进行考虑,将中间各"通过"车站的时刻范围作为约束条件,建立包含列车动态模型、线路数据库、ATO控制模型3部分的站间时间分配优化模型,将运行计划和线路数据等信息带入模型进行计算,获得中间各车站的优化后的"通过"计划时刻,经实验测试验证,可以使高速铁路自动驾驶列车运行更加平稳、节能、准点,为高速铁路ATO的高效运行提供保障。 展开更多

关键词 高速铁路 列车自动驾驶(ato) 调度集中控制(CTC) 运行计划 站间时间优化

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基于城际铁路CCS和高铁ATO系统TSRS的ATO技术探讨 被引量：1

11

作者 韩涛 夏明 +4 位作者 侯晓伟 张波 刘彬 赖昊 张炳坤 《中国铁路》 2020年第8期111-116,共6页

列车自动驾驶(ATO)技术是提高运营效率的重要技术手段。2016年珠三角城际铁路首次实现CTCS-2级列控系统下的自动驾驶功能,2018年原中国铁路总公司组织实施京沈综合试验段高铁ATO列控系统试验,两者在不同级别列控系统下分别实现了自动驾... 列车自动驾驶(ATO)技术是提高运营效率的重要技术手段。2016年珠三角城际铁路首次实现CTCS-2级列控系统下的自动驾驶功能,2018年原中国铁路总公司组织实施京沈综合试验段高铁ATO列控系统试验,两者在不同级别列控系统下分别实现了自动驾驶。回顾城际铁路CTCS2+ATO技术体系中通信控制服务器的系统设计方案,比较分析高铁ATO系统临时限速服务器针对ATO功能实现方案的差异及背景原因,总结设备开发的思路变化及其带来的趋势影响,探讨高铁ATO技术的发展方向。 展开更多

关键词 高速铁路 城际铁路 列车自动驾驶(ato) 通信控制服务器(CCS) 临时限速服务器(TSRS)

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基于TAG定位的列车自动驾驶系统应用研究

12

作者 王鹏 陈志强 +1 位作者 葛鹭明 李玲玉 《铁路通信信号工程技术》 2019年第11期17-21,共5页

提出一种基于电子信标(TAG)定位的列车自动驾驶系统(ATO)的设计方案。对系统结构、车地通信、精确定位的进行原理分析与描述,对既有铁路增加ATO功能的升级提供实现思路。

关键词 列车自动驾驶(ato) 电子信标(TAG) 列车定位

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