列车控制问题论文_石红国,饶煜

导读:本文包含了列车控制问题论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:列车,噪声,控制系统,定额管理,联锁,通信,备品。

列车控制问题论文文献综述

石红国,饶煜[1](2019)在《高低限速下的离散控制列车节能操纵问题》一文中研究指出研究列车节能操纵的目的是在一定约束条件下求得使列车运行能耗最低的列车运行曲线。既有研究中通常只考虑列车运行的上限速而忽视下限速,然而无论是出于行车组织亦或是机车运行安全的角度,将列车运行速度下限纳入约束条件有一定的现实意义。论文以高低复杂组合限速为前提,研究了离散控制型列车节能操纵问题。首先,基于离散控制列车的能耗模型,建立了组合限速下的列车节能优化模型;然后,使用拉格朗日乘子法得到组合限速下列车节能操纵的关键方程,通过分析关键方程设计了求解组合限速下列车节能操纵策略的算法,最后通过实例验证了算法的有效性,计算结果表明对离散控制的列车,其节能操纵应由牵引-惰行相互切换的控制方式完成。(本文来源于《系统工程》期刊2019年04期)

孙强,张捷,肖新标,王金田,滕万秀[2](2018)在《低温环境下高速列车车内噪声问题及控制方案》一文中研究指出对低温环境下(-30℃)的250km/h高速列车车内客室端部噪声进行测试,深入分析了运行环境温度对车内噪声的影响。通过对比夏季、冬季两种季节因素,掌握了不同环境下高速列车的车内振动噪声特性、车下声源特性和声振传递路径,研究了低温环境下的高速列车减振降噪技术,以提高低温环境下高速列车的车内噪声性能。研究结果表明,车内客室端部噪声异常问题是由于受到列车250km/h匀速运行时的过枕垮频率激励,而冬季运行时转向架区域减振性能下降,使得该频率更容易传递至车内所致,并激发车内客室空腔的声学模态。通过从传递路径上进行控制,使用一种金属减振器代替原有地板的支撑结构,优化车体内地板和外地板之间的弹性支撑,能够有效改善低温环境下高速列车车内客室端部异常噪声问题。(本文来源于《振动.测试与诊断》期刊2018年06期)

安彬[3](2017)在《城市轨道交通基于通信的列车控制系统实现互联互通存在的主要问题分析》一文中研究指出城市轨道交通基于通信的列车控制系统互联互通对于资源共享、资金节约有着重大意义,对提高运营效率、节省投资、便于维护等都是有利的。但信号系统互联互通是一项系统工程,牵涉到多个专业,标准的制定和执行还需要经过进一步的充分讨论和研究。提出了信号系统实现互联互通存在的主要问题是列车自动调整、电子地图及物理对象编码、通信协议和安全认证等,对其中为了实现互联互通而牺牲掉的某些性能或功能,尤其是对信号系统引导未来发展的问题,都需要进行认真识别和讨论。(本文来源于《城市轨道交通研究》期刊2017年S1期)

高士根[4](2016)在《多列车协同运行的若干控制问题研究》一文中研究指出城市轨道交通系统由于其节能性和便捷性等特点成为大城市有机整体的重要组成部分,先进的控制算法是保证其安全、高效、节能运行的重要手段,也是提升其自动化水平的核心保障。列车自动驾驶技术的发展实现驾驶列车从有人到无人的转变,也对核心驾驶控制算法提出较大的自学习能力的要求;同时,移动闭塞和现代通信技术的快速发展及其在列车运行控制系统中的应用,使得列车之间能够进行信息传递与交换,为实现多列车协同控制提供了基本实现条件,多列车协同控制是提升整体的列车运行效率和全局的系统安全性的最佳选择。本文围绕上述自动驾驶和多车协同控制问题展开研究,首先,研究具有自学习和抗干扰特性的单列车自动驾驶控制算法,设计列车运行阻力的自辨识方法,提出具有自学习能力的鲁棒自适应控制方法,然后,考虑移动闭塞运行模式的多列车耦合非线性动力学行为,提出多列车线性加权协同控制模型,设计多列车分布式协同控制算法,实时调整多列车相对位置与速度,保证多列车高效安全运行,由局部控制实现系统的全局最优。本文主要工作总结如下:1.综合考虑列车运行的准时性、舒适性、节能性和精确停车等多指标要求,分析列车运行全过程受力情况,基于运动力学机理,建立列车运动非线性动力学模型,模型中无需历史运行数据拟合而来的经验值,提出具有自学习能力的控制算法,根据列车实际运行速度和目标速度的偏差,自适应估计不确定环境和列车参数的变化,给出实时控制信号,以实现对给定目标速度-距离曲线的跟踪控制,基于自适应辨识理论设计自适应控制方法,并考虑运行阻力随运行环境变化和存在建模不确定性和外部扰动影响的鲁棒自适应控制设计;进一步,为了降低对车载计算机计算能力的要求,避免反步设计过程中存在的复杂度爆炸问题,提出基于新型基于单参数估计和动态面技术的鲁棒单参数自适应控制方法,算法结构简单,计算复杂度低,保证算法的工程实用性。2.基于力学机理的动力学模型对变化的运行环境没有自学习能力,设计基于神经网络的列车运动过程不确定性的重构方法,弥补牛顿力学模型的缺陷;同时考虑乘车舒适性和列车牵引/制动系统的输出能力受限造成的输入饱和问题,提出截断自适应自动驾驶制方法,保证输入饱和发生时系统性能不会过于恶化,保证闭环系统稳定性;车速采集与反馈、定位信息采集与反馈,以及车载软件数据预处理过程,造成传输到车载控制单元的数据存在时滞,解决存在状态延时造成的无穷维状态描述难题,提出基于Lyapunov-Krasovskii函数的时滞依赖控制方法,所设计方法无需时滞的精确值,给出存在状态时滞稳定的充分条件;最后,提出一类含输入饱和和外部扰动的不确定SISO非线性系统的自适应神经动态面控制方法,给出系统稳定条件和控制参数的选取方法。3.分析现用移动闭塞模式的运行原理,提出多列车线性加权协同控制模型,设计基于全信息反馈情形下的分布协同控制,实时调节每列车的速度与相对位置,保证列车稳定行驶前车后最小安全位置处,并确保列车不冒进至防护距离,防止触发用制动甚至紧急制动,并保证多列车队列稳定性;进一步,利用高阶滑模观测器Levant Differentiator,提出位置反馈情形下的协同控制,实现从含噪声的位置信息中估计列车实时速度值与加速度值,并利用速度和加速度观测值设计分布协同控制律,保证不确定运行环境下的有限时间收敛,实现多列车的稳定安全运行。4.提出多拓扑结构下的协同控制模型,改进现用移动闭塞模式单向传输信息的结构,设计具有双向传输结构的邻接-通讯模式,并深入分析该模式下多列车耦合的复杂动力学行为,同时,考虑降低车载计算机的计算和结构复杂度,提出单值学习协同鲁棒自适应控制算法,所设计控制算法的特点在于控制器结构简单,含有一个在线估计的参数,保证了算法的简洁性和实用性,并对建模误差和外部扰动具有强鲁棒性,并保证有限时间收敛;最后,提出一类含有强耦合、输入饱和约束、不确定动力学和外部扰动的耦合MIMO非线性系统的神经自适应控制方法,基于连续函数分离和径向基神经网络逼近技术,提出新型单值学习的神经自适应控制律,与经典Minimal-Learning-Parameter算法具有两个估计参数相比,所设计控制律中只含一个估计参数,避免基于反推设计算法中的维数灾和计算复杂度爆炸问题。(本文来源于《北京交通大学》期刊2016-10-01)

李振轩[5](2016)在《高速列车迭代学习运行控制几类问题研究》一文中研究指出本论文基于迭代学习控制理论研究了高速列车运行控制中的若干问题。将迭代学习控制理论算法用于高速列车的运行控制当中,能够在列车的重复运行过程中学习到系统中正确的信息,用于提高列车的跟踪精度。现将本论文的主要工作及创新点总结如下:一、考虑天气原因导致高速列车在每次运行过程中空气阻力系数的不同,设计了带有温度补偿的自适应迭代学习控制器。利用空气阻力系数与环境温度的关系,将空气阻力系数分解成两部分,即迭代不变的部分与迭代变化的部分。迭代不变的部分通过设计迭代轴上的参数更新律进行学习,迭代变化的部分使用传感器实时量测的数据进行补偿。理论分析和仿真结果验证了所提方法的有效性。二、针对高速列车在运行过程中对速度限制的要求,提出了基于状态受限的自适应迭代学习控制器。通过在控制器中引入障碍李雅普诺夫函数导数的信息,保证了列车的实时运行速度不超过相应路段设计的最大限速,确保了列车的运行安全。此外,针对列车重复运行过程中存在的非重复因素,利用传感器实时量测的数据进行补偿。严谨的数学分析证明了算法的收敛性,仿真数例验证了算法的有效性。叁、考虑到列车重复运行过程中的非重复因素以及系统状态中含有量测噪声,设计了带有压力补偿的鲁棒自适应迭代学习控制器。首先,利用空气阻力系数与风压的关系,使用实测的风压数据消除了非重复因素带给列车的影响。其次,通过在控制器中引入饱和函数,解决了系统当中的量测噪声问题,同时还有效的抑制了使用传统滑模控制处理噪声带来的控制抖动。在量测噪声有界的情况下,证明了系统的跟踪误差可以收敛到一个有界的区间,仿真数例验证了算法的有效性。四、针对高速列车的多点跟踪控制问题,利用列车的多质点模型,设计了-类范数最优的点对点迭代学习控制器。将列车的非线性模型在工作点处展开,利用范数最优的设计思想,只使用跟踪点的输入输出信息,使得控制信号的计算量大大降低。为了将研究问题更加贴近实际,被控对象使用多质点模型,并且同时考虑列车实际运行过程中的模型不确定以及阵风对列车运行的影响,对所提理论算法进行了鲁棒性分析。严谨的数学分析证明了所提方法的正确性,仿真研究验证了算法的有效性。五、考虑多列车的协调运行控制,提出了基于多智能体协同的自适应迭代学习控制策略。将一组有序运行的高速列车看做一个多智能体系统,根据其重复运行的特点,利用列车自身以及邻车的信息,设计迭代学习控制策略,通过不断的学习使得每个列车都能跟踪上列车的期望速度,从而各个列车达到一致性要求。能量势函数的引入确保了任意相邻两车之间的距离始终保持在设计的安全范围之内,从而避免了列车追尾事故的发生,保障了多列车的安全运行。理论分析和仿真结果验证了所提方法的有效性。(本文来源于《北京交通大学》期刊2016-06-01)

王妍[6](2016)在《铁路客运段列车备品管理成本控制问题研究》一文中研究指出铁路运输企业占据着我国国民经济的主导地位,发挥着主导作用。然而,随着铁路系统体制改革的进一步深化和市场经济的不断发展,铁路运输企业将面临越来越激烈的市场竞争,全路上下要抓住铁路发展的黄金机遇期,加大增运增收、节支降耗力度,要想提高企业的盈利水平和市场竞争能力,就要不断加强成本控制。在新的经济形势下,有效控制铁路运输企业成本支出具有非常重要的意义。成本控制的方法包括叁个方面:一是定额管理,定额管理是成本控制工作的核心,制定定额就是要根据实际情况确定成本目标为控制标准,这是财务核算、成本控制的基础工作,也是编写计划和预算的依据。定额管理首先要制定消耗定额,制定出合理的控制标准,及时地将实际发生的成本与确定的标准进行比较,分析差异,找出原因,采取措施进行纠正,只有这样定额管理在成本控制中才能够发挥作用。二是标准化工作,标准化工作是成本控制的重要组成部分,也是企业管理的基本要求,它是企业能否正常运行的基本保证。标准化工作能够使企业在成本控制和各项管理工作中更趋于合理与规范,它是企业管理者有效进行成本控制的基本前提。叁是制度建设,在当前激烈的市场竞争中,建立健全各项制度是企业运行的基本保障,制度建设是根本,没有完善的制度建设,就保证不了成本控制的质量及成本控制的顺利运行。成本控制在客运段列车备品管理中应用的目的是以最低的成本达到预先规定的旅客列车运输服务质量,力求降低成本、提高服务。本文对铁路客运段列车备品管理成本控制问题进行研究,将成本控制方法应用到客运段列车备品管理中,制定了客运段列车备品消耗定额,制定了各项列车备品管理标准,包括列车备品采购计划管理标准、列车备品采购管理标准、列车备品供应管理标准、列车备品存储管理标准、列车备品报废管理标准、列车备品洗涤管理标准、列车备品检查管理标准、列车备品考核管理标准,以及完善列车备品管理体制,建立责、权、利相结合的管理制度,为铁路客运段实际工作中控制成本、节支降耗提供指导。(本文来源于《石家庄铁道大学》期刊2016-01-01)

马维纲[7](2015)在《高速铁路列车控制系统可靠性关键问题研究》一文中研究指出列车控制系统根据机车在运行过程中的时间、天气、环境、线路、信号指示等状况和其他条件完成对机车的运行状态进行监督、启停进行控制、速度进行调整等操作,用以提高铁路运输效率、保证机车运行安全,是铁路运输系统中保证列车安全可靠运营的重要技术装备。可靠性是列车控制系统的主要指标。随着计算机、通信以及控制技术不断发展以及在列车控制系统中广泛应用,列车控制系统的可用性、安全性、可靠性有极大提高。相对于普速铁路而言,首先高速铁路在运行速度上有了极大的提高,列车在高速运行过程中环境、信号等方面的变化和处理更加复杂,响应速度不断提高,对高速列车运行状态监督、速度控制、运行的安全性和可靠性等方面对列车控制系统提出了更高的要求;其次高速铁路相对于普速铁路来说,列车控制系统硬件系统集成度更高、软件复杂度更高、软硬件耦合性更强,在描述和验证列车控制系统可靠性方面出现新的问题和困难;因此需要对高速铁路列车控制系统可靠性问题进行深入研究。本文在综述了高速铁路列车控制系统可靠性体系的基础上,围绕高速铁路列车控制系统中的关键问题展开研究。针对车站分散式连锁系统的可靠性建模与验证、多传感器数据融合的测速定位系统的可调度性、安全计算机的工作状态监测与故障诊断等可靠性关键问题进行了研究与分析,所取得的主要研究成果为:1、针对分散式连锁系统的特点,提出了一种基于系统建模与模型检验的可靠性验证方法与基本流程,并通过实验分析检测表明了所提出的方法的有效性;分散式联锁系统采用现场设备自主决策、本地自律、协同工作的运行机制,能有效克服集中控制的缺陷,成为联锁系统的重要研究方向和高速铁路列车控制系统的重要应用方向。现场联锁设备具有独立的逻辑判断、执行规则和严格时序同步性等可靠性要求。针对现场联锁设备逻辑判断和执行规则的协同性、一致性、时序性、无死锁等可靠性属性难以判定的问题。采用UML状态图对联锁设备的判断逻辑和执行规则建模;针对UML状态图无法描述时间属性,对UML状态图进行扩展,增加描述时间属性;通过设备运行的事态区间图分析了他们的时序同步性;设计了将UML状态图转化为时间Petri网的转换规则并开发了自动转化工具;通过对时间Petri网进行系统的活性、有界性、可逆性等属性的验证,分析了分散式连锁系统具有无死锁等可靠属性。研究表明所提出的方法对分散式联锁系统的可靠性属性能进行准确描述和有效验证。2、针对时间触发的多任务实时调度系统进行了建模,证明了针对实时周期任务、软实时周期任务、任务超期检测等是可调度的;通过现场测试验证了采用时间触发的多数据融合列车测速定位系统是可调度的;列车测速定位系统使用多种测速定位设备,具有各自的优缺点和适用环境。多测速定位设备数据融合可以降低测速定位误差,有助于实现列车精确控制,能有效提高列车运行安全性和可靠性。多传感器数据融合测速定位系统的调度属于多任务实时系统的调度问题。对时间触发的多传感器数据融合测速定位系统的调度进行建模和论证,得出了对实时周期任务、软实时非周期任务、任务超期检测任务等系统都是可调度的;经现场测试验证采用时间触发的多传感器数据融合的列车测速定位系统是可调度的。通过现场测试对系统的功能进行了验证,试验表明采用多数据融合列车测速定位系统是可调度的,并满足列车控制系统的可靠性要求。3、基于HMM建立车载安全计算机平台的依据系统特征推理、系统状态变化的故障监测方法,给出了状态转化模式和故障转化模式,并经试验检测验证了方法的有效性。HMM可以有效的描述电子系统状态变化和故障发生情况,设计了车载安全计算机仿真平台,根据车载安全计算机工作机制提取系统运行过程中输入微周期、应用微周期、输出微周期运行时长表征系统运行特征;通过观测数据的提取与降维,正常态模型训练与改进,故障态模型训练等一系列措施,实现了两模冗余安全计算机的状态监测,对正常态与时钟偏离1%~10%等7种不同条件进行监测。试验显示监测方法能够准确指示系统运行状态和故障发生位置,有效实现安全计算机健康状态的管理。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2015-09-01)

荆荆[8](2015)在《对既有线重载列车开行制动控制问题的探讨》一文中研究指出分析国内既有线路重载列车开行过程中存在的制动效果减弱、制动模式不统一等问题,提出改变牵引模式和制动模式的解决方案。经理论设计和实际验证得出,在既有机车上对制动控制部分进行改造,加装电—空转换制动接口、无线同步控制计算机系统、管压流量监测装置等设备,能够为重载列车开行提供安全保障。(本文来源于《铁道技术监督》期刊2015年07期)

滕达[9](2015)在《CTCS2+ATO列车系统通信控制服务器建模与应用问题研究》一文中研究指出珠江叁角洲城际客运专线由于其地理位置的特殊性而在线路规划和列车运营方面面临了一系列的要求和挑战,具体表现为区域网络化、服务公交化以及客流量大,因此铁路总公司与广东省为珠叁角城际铁路确定了基于CTCS-2级列控系统扩展ATO功能的列控系统。通信控制服务器(Communication Control Server, CCS)是珠叁角城际铁路CTCS2+ATO级列控系统的一个重要安全子系统,是以计算机为主要技术手段,实现安全门防护及控制、运行计划转发等功能,从而满足城际铁路线路规模和运输作业的需要。本文以通信控制服务器中的关键技术为主要对象,对其逻辑处理单元和ISDN服务器子系统进行了深入的分析和讨论。本文首先对通信控制服务器应用场景进行讨论,使用分层着色Petri网的形式化方法对通信控制服务器逻辑处理单元的关键场景进行建模,模型包括周期和非周期消息机制模型、GSM-R故障子模型、列车注册与启动模型、列车注销模型、车门与屏蔽门的防护和联动控制模型、列车自动运行调整模型等。在实验室仿真实验中,利用CPN-TOOLS的分析功能对分层着色Petri网模型进行验证分析,得到随着重发时间间隔的增加,模型消息包丢失概率减小,但传输延时的时间会增加的规律,最终得到消息重发的时间间隔值为3.0s-3.5s。通信控制器应用场景大多需要司机的配合,然而司机身份的识别仅仅依靠的是司机在驾驶台人机交互界面中输入1D号,具有一定的安全隐患。因此本文提出了一种利用将身份信息嵌入语音信号中的信息隐藏方法来保证司机身份有效的设计思路,并且描述了信息隐藏算法中的编码和解码过程。在上述信息隐藏算法的实现中,语音信号的数据量较大,远大于车地通信消息的数据量,因此本文在保证传输可靠性的基础上提出了基于基音周期的带宽节省方法,在人类听觉能够分辨的前提下,利用基音周期将语音信号进行压缩后传输,降低了语音信号的带宽占用。参照《欧洲无线电系统功能接口规范》中制定的通信功能方案,使用分层化和模块化的方法设计了通信控制服务器中的ISDN服务器子系统的物理层、数据链路层和网络层,其中数据链路层和网络层采用纯软件的方式,对硬件要求仅有支持透明传输,设计上具有较低的耦合性。根据ISDN服务器的单生产者单消费者模型,针对研发中出现的吞吐率低的问题,设计了无锁队列,并对无锁队列进行了优化,仿真实验结果表明,无锁队列是阻塞队列性能的2倍。以《欧洲无线电系统功能接口规范》中描述的时序为基础扩展出更详细的ISDN服务器时序图。然后是仿真测试环境的搭建和测试序列的介绍和分析,尤其针对通信控制服务器的列车注册与启动、列车的注销、车门与屏蔽门的防护及联动控制,以及列车运行自动调整等功能测试用例进行详细阐述。(本文来源于《中国铁道科学研究院》期刊2015-07-01)

王穗生,计敏良[10](2015)在《地铁列车无感应板区间直线电机过电流问题的控制与优化》一文中研究指出结合广州地铁6号线的运营情况,对列车无感应板区间直线电机过电流问题的控制和优化进行了分析。通过多次优化列车牵引系统的控制,解决了无感应板区间直线电机过电流问题,列车牵引系统的稳定性得到了提高。(本文来源于《机车电传动》期刊2015年03期)

列车控制问题论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

对低温环境下(-30℃)的250km/h高速列车车内客室端部噪声进行测试,深入分析了运行环境温度对车内噪声的影响。通过对比夏季、冬季两种季节因素,掌握了不同环境下高速列车的车内振动噪声特性、车下声源特性和声振传递路径,研究了低温环境下的高速列车减振降噪技术,以提高低温环境下高速列车的车内噪声性能。研究结果表明,车内客室端部噪声异常问题是由于受到列车250km/h匀速运行时的过枕垮频率激励,而冬季运行时转向架区域减振性能下降,使得该频率更容易传递至车内所致,并激发车内客室空腔的声学模态。通过从传递路径上进行控制,使用一种金属减振器代替原有地板的支撑结构,优化车体内地板和外地板之间的弹性支撑,能够有效改善低温环境下高速列车车内客室端部异常噪声问题。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

列车控制问题论文参考文献

[1].石红国,饶煜.高低限速下的离散控制列车节能操纵问题[J].系统工程.2019

[2].孙强,张捷,肖新标,王金田,滕万秀.低温环境下高速列车车内噪声问题及控制方案[J].振动.测试与诊断.2018

[3].安彬.城市轨道交通基于通信的列车控制系统实现互联互通存在的主要问题分析[J].城市轨道交通研究.2017

[4].高士根.多列车协同运行的若干控制问题研究[D].北京交通大学.2016

[5].李振轩.高速列车迭代学习运行控制几类问题研究[D].北京交通大学.2016

[6].王妍.铁路客运段列车备品管理成本控制问题研究[D].石家庄铁道大学.2016

[7].马维纲.高速铁路列车控制系统可靠性关键问题研究[D].西安电子科技大学.2015

[8].荆荆.对既有线重载列车开行制动控制问题的探讨[J].铁道技术监督.2015

[9].滕达.CTCS2+ATO列车系统通信控制服务器建模与应用问题研究[D].中国铁道科学研究院.2015

[10].王穗生,计敏良.地铁列车无感应板区间直线电机过电流问题的控制与优化[J].机车电传动.2015

论文知识图

列车上的多回路网络控制系统记录块固定在车上的方式列车运行受力示意图网络列车换乘同步协调控制流程全断面TBM同步衬砌台车横断面初步设计磁悬浮列车控制点转换机构结构简图

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列车控制问题论文_石红国,饶煜
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