货运列车辅助驾驶算法仿真研究-电气工程专业论文.docxVIP

国内图书分类号：U260．36 国内图书分类号：U260．36 密级：公开 国际图书分类号：656 西南交通大学 研究生学位论文 年 级 三Q二三级 姓 申请学位级别 工堂亟± 专 业 电氢工程 指导老师 工苤至教握级矗王迢瞳云塾撞 二零一五年五月十五日 万方数据 Classified Classified Index：U260．36 U．D．C：656 Southwest Jiaotong University Master Degree Thesis SMULATl0N RESEARCH OF ALGORITHMS FOR FREIGHT TRADJ AS SISTANT DRIVING Grade：2012 Candidate：Liang Zhicheng Academic Degree Applied for：Master Speciality：Electrical Engineering Supervisor：Prof．Ding Rongjun,Prof．Feng Xiaoyun May 15，2015 万方数据 西南交通大学 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1．必威体育官网网址口，在 年解密后适用本授权书； 2．不必威体育官网网址d，使用本授权书。 (请在以上方框内打“V”) 学位论文作者签名：漂．§圾 指导老师签名：嘭翼—笔毛 日期： zo f箩．s、f8 日期： ≥口侈、f、，名 万方数据 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： (1)根据列车牵引计算建立了列车运行的数学模型，将列车节能优化操纵问题转 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，分析 和总结了节能优化操纵策略及其工况转换原则，提出了节能优化操纵工况序列的数值 求解算法。 (2)分析和总结了列车在不同运行阶段的安全平稳操纵策略。以节能优化操纵策 略为基础，以列车运行的平稳性为约束，考虑区间信号对列车运行的影响，提出了行 车指导速度曲线的在线生成和调整策略。 (3)基于Visual C++完成了货运列车运行仿真软件的设计和编写，并通过算例仿 真验证了本文节能优化操纵工况序列求解算法和行车指导速度曲线生成与调整算法的 有效性。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名： 挲志威 日期：2D心、g-、谚 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页 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