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《铁道学报》 2013年09期
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基于差分进化的高速列车运行操纵的多目标优化研究

严细辉  蔡伯根  宁滨  上官伟  
【摘要】:在满足行车安全、区间固定限速、图定区间运行时间及车辆动力学性能约束的条件下,以能耗、实际区间运行时间、精确停车及不舒适度为指标建立高速列车运行操纵多目标优化模型。针对传统差分进化算法易陷入局部最优的问题,对其交叉操作过程进行改进,同时引入模拟退火思想提升算法的最优解搜索能力。利用改进后的差分进化算法对高速列车运行操纵多目标优化模型进行求解,给出相应的优化算法。以京沪高速铁路某区间线路数据为基础,通过计算机仿真验证了所提算法的有效性与实用性。
【作者单位】北京交通大学电子信息工程学院;北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室;
【基金】:铁道部科技开发计划(2011X021-D) 国家自然科学基金(61104162) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(2013JBM007,2013YJS018) 轨道交通控制与安全重点实验室自主课题(RCS2009ZT013)
【分类号】:U292
【正文快照】:
高速列车运行操纵是一个需要同时满足安全、节能、正点、精确停车以及舒适度等要求的复杂控制过程,该过程中各个目标之间是相互制约与影响的。例如,以列车运行过程中的能耗最小为控制目标,则需要列车尽可能多地釆用惰行方式以便减少牵引过程产生的能耗,而列车惰行距离越长,相

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 曹岩;孟学雷;;基于改进差分算法的高速列车运行调整研究[J];铁道科学与工程学报;2014年06期
2 杨辉;刘鸿恩;李中奇;;动车组追踪运行多目标实时优化策略[J];控制工程;2015年02期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 余进;何正友;钱清泉;;基于微粒群算法的多目标列车运行过程优化[J];西南交通大学学报;2010年01期
2 朱金陵;李会超;王青元;龙胜;;列车节能控制的优化分析[J];中国铁道科学;2008年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 侯赞;ATO系统综合性能评价与列车多目标优化操纵方法研究[D];北京交通大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢启衡;冯晓云;;多维并行遗传算法在列车追踪运行节能优化中的应用[J];重庆大学学报;2013年04期
2 王雪梅;;城市轨道交通列车发车间隔优化研究[J];公路交通科技(应用技术版);2015年04期
3 曾劲涛;李金忠;唐卫东;夏洁武;刘新明;王博;;多目标微粒群优化算法及其应用研究进展[J];计算机应用研究;2011年04期
4 陈世明;江冀海;庞少鹏;赖毅平;聂森;;列车运行网络抗毁性能的量化研究[J];计算机应用研究;2011年12期
5 陈荣武;刘莉;郭进;;基于遗传算法的列车运行能耗优化算法[J];交通运输工程学报;2012年01期
6 王鹏玲;林轩;李跃宗;冯晓云;;自适应遗传算法在列车节能优化中的应用[J];计算机仿真;2012年11期
7 李金键;林轩;李跃宗;崔恒斌;;列车运行与牵引供电耦合仿真研究[J];计算机仿真;2013年04期
8 苗渤汶;李华;;基于多目标混沌遗传算法的列车控制策略优化[J];科学技术与工程;2013年11期
9 吴鹏;王青元;梁志成;吴杰;;基于预测控制的列车精确停车算法[J];计算机应用;2013年12期
10 韩蕙心;吴鹏;吴杰;李金键;;基于多目标差分进化算法的列车惰行控制[J];计算机应用;2013年S2期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 周方明;列车节能操纵理论模型与参数标定方法研究[D];北京交通大学;2010年
2 周鹏;多车协同优化操纵理论及其应用研究[D];北京交通大学;2011年
3 付印平;列车追踪运行与节能优化建模及模拟研究[D];北京交通大学;2009年
4 刘炜;城市轨道交通列车运行过程优化及牵引供电系统动态仿真[D];西南交通大学;2009年
5 柏赟;内燃牵引货物列车节能操纵模型与实时优化算法[D];北京交通大学;2010年
6 顾青;城市轨道交通列车节能优化驾驶研究[D];北京交通大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 庄会华;基于预测控制理论的机车节能运行控制系统的研究[D];西南交通大学;2009年
2 黄军;牵引负荷过程仿真[D];西南交通大学;2009年
3 李珂;固定运行时分条件下的列车节能控制[D];北京交通大学;2012年
4 胡晓丹;城市轨道交通节能纵坡与牵引计算研究[D];西南交通大学;2011年
5 张坤鹏;高速动车组多模型建模与预测控制方法[D];华东交通大学;2012年
6 江冀海;基于PSO算法的复杂网络抗毁性优化及应用研究[D];华东交通大学;2012年
7 李娜;城市轨道车辆运行节能方法优化研究[D];上海工程技术大学;2011年
8 韩蕙心;基于CTCS-3的地面设备仿真研究[D];西南交通大学;2013年
9 杨文;基于无模型自适应控制的列车节能优化运行方法研究[D];北京交通大学;2013年
10 李延建;基于自适应控制的列车自动运行仿真研究[D];北京交通大学;2013年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 黄鉴;彭其渊;;基于分时客运需求的客运专线列车运行图优化[J];铁道科学与工程学报;2012年06期
2 韩蕙心;吴鹏;吴杰;李金键;;基于多目标差分进化算法的列车惰行控制[J];计算机应用;2013年S2期
3 李志勇;文睿;危韧勇;;基于径向基神经网络的机车牵引能耗计算模型[J];铁道学报;2011年09期
4 唐金金;周磊山;冉锋;陈来成;;基于牵引仿真的列车运行图软冲突疏解方法研究[J];铁道学报;2012年04期
5 潘登;郑应平;;铁路移动闭塞系统列车追踪运行的安全间隔[J];同济大学学报(自然科学版);2008年09期
6 周艳红;唐金金;;高速列车追踪运行过程仿真方法研究[J];铁道标准设计;2012年08期
7 石先明;;动车组制动系统故障对行车安全影响的分析[J];铁道标准设计;2013年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 付印平;列车追踪运行与节能优化建模及模拟研究[D];北京交通大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马小姝;李宇龙;严浪;;传统多目标优化方法和多目标遗传算法的比较综述[J];电气传动自动化;2010年03期
2 张强;陈德旺;于振宇;;城市轨道交通ATO系统性能指标评价[J];都市快轨交通;2011年04期
3 铃木浩明;列车舒适度的评价[J];国外铁道车辆;1999年02期
4 冯晓云,何鸿云,朱金陵;列车优化操纵原则及其优化操纵策略的数学描述[J];机车电传动;2001年04期
5 黄志平,康熊,周忠良;列车自动驾驶的仿真实现[J];铁道机车车辆;2001年06期
6 崔世文,冯晓云;列车优化操纵与自动驾驶模式的研究与仿真[J];铁道机车车辆;2005年05期
7 马林 ,张进思 ,李群湛;电牵引列车操纵优化策略及其仿真研究[J];铁道学报;1991年S1期
8 唐涛,黄良骥;列车自动驾驶系统控制算法综述[J];铁道学报;2003年02期
9 王卓,王艳辉,贾利民,李平;基于ANFIS的高速列车制动控制仿真研究[J];铁道学报;2005年03期
10 陈祥;李芾;;基于因子分析与AHP的高速列车乘坐舒适度评价模型与实证分析[J];铁道学报;2010年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 何庆;基于遗传算法和模糊专家系统的列车优化控制[D];西南交通大学;2006年
2 张强;基于遗传算法的列车自动驾驶系统研究与实现[D];北京交通大学;2008年
3 姚理;基于智能控制算法的列车自动驾驶系统的优化研究[D];北京交通大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李智敏;苟先太;金炜东;秦娜;黄进;;基于证据堆叠的高速列车运行状态监测数据处理[J];制造业自动化;2014年13期
2 路石;高速列车运行对线路地基土振动的影响[J];铁道建筑;2004年01期
3 刘雪珠;陈国兴;陈斌;;高速列车运行引起路基-场地体系振动特性研究[J];岩土力学;2007年S1期
4 邹丹;王英杰;封博卿;;高速列车运行环境的三维GIS方案研究[J];铁路计算机应用;2013年04期
5 李田;张继业;张卫华;;沙尘暴环境下的高速列车运行安全分析[J];四川大学学报(工程科学版);2012年S2期
6 赵文明;李慧勇;;基于STeC的高速列车运行模型与算法[J];计算机时代;2014年05期
7 严细辉;蔡伯根;宁滨;上官伟;;基于差分进化的高速列车运行操纵的多目标优化研究[J];铁道学报;2013年09期
8 王晶,贾利民,蔡自兴;神经网络在高速列车运行智能控制中的应用研究[J];中国铁道科学;1995年04期
9 刘伟;金新灿;贾晔松;;不同路况侧风对高速列车运行安全性影响研究[J];科学技术与工程;2014年03期
10 唐金金;周磊山;佟路;周艳芳;;单列高速列车运行仿真模型与算法[J];中国铁道科学;2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 刘雪珠;陈国兴;陈斌;;高速列车运行引起路基-场地体系振动特性研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 本报记者 周洋洋 本报通讯员 刘启勇 李建彬;为武广高速铁路安全度汛保驾护航[N];人民铁道;2010年
2 本报通讯员 王新良;便携式数据传输系统保障高速列车运行安全[N];人民铁道;2013年
3 张鹏 特约记者 贺军荣;咸阳支队三中队结合官兵亲身经历开展主题教育[N];人民武警;2007年
4 柯观;技术“大跃进”,拿什么敬畏生命[N];北京科技报;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 王晶晶;高速列车运行控制模式曲线分析及其仿真研究[D];北京交通大学;2012年
2 李博;客运专线列车运行仿真研究[D];铁道部科学研究院;2007年
3 谢金鑫;基于模糊优化方法的高速列车运行调整问题研究[D];北京交通大学;2011年
4 金杰;基于TCN的高速列车运行牵引模拟系统的设计和集成[D];浙江大学;2015年
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