计算机工程与应用
計算機工程與應用
계산궤공정여응용
Computer Engineering and Applications
2015年
21期
259-264
,共6页
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
列車自動駕駛繫統(ATO)%城市軌道交通%廣義預測控製器%超調抑製%輸入約束%平滑目標麯線
열차자동가사계통(ATO)%성시궤도교통%엄의예측공제기%초조억제%수입약속%평활목표곡선
Automatic Train Operation(ATO)%urban rail transit%Generalized Predictive Control(GPC)%overshoot reduc-tion%input constraints%smooth target curve
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。
近年來，軌道交通髮展非常迅速，其中ATO設備負責列車的牽引和製動，這直接影響城軌運行的安全和效率。已有的城軌ATO控製方法由于控製算法過于複雜，或者需要迭代求解且計算時間不確定等，因而僅具有理論意義，難以在工程上實現。廣義預測控製算法就是一種簡單高效、易于工程實現的控製算法，但是其設計之初併沒有攷慮ATO控製的特殊需求。通過改進廣義預測控製算法，在優化目標中增加瞭超調抑製項，重新推導預測輸入錶達式，併增加輸入飽和約束，設計瞭採用二次麯線的平滑的牽引和製動目標麯線，從而保障乘客乘車的安全性和舒適性。通過倣真，證明算法的易用性、安全性和有效性。
근년래，궤도교통발전비상신속，기중ATO설비부책열차적견인화제동，저직접영향성궤운행적안전화효솔。이유적성궤ATO공제방법유우공제산법과우복잡，혹자수요질대구해차계산시간불학정등，인이부구유이론의의，난이재공정상실현。엄의예측공제산법취시일충간단고효、역우공정실현적공제산법，단시기설계지초병몰유고필ATO공제적특수수구。통과개진엄의예측공제산법，재우화목표중증가료초조억제항，중신추도예측수입표체식，병증가수입포화약속，설계료채용이차곡선적평활적견인화제동목표곡선，종이보장승객승차적안전성화서괄성。통과방진，증명산법적역용성、안전성화유효성。
In recent years, rail transportation is developing very rapidly, of which ATO device, directly affecting the opera-tion of urban rail safety and efficiency, is responsible for the train traction and braking. ATO control algorithms during recent years are too complex or requiring iterative solutions and computation time uncertain. So they only have theoretical significance and are difficult to realize in engineering. Generalized predictive control algorithm is simple, efficient and easy to implement, but its initial design doesn’t consider the special needs of ATO control. By adding overshoot-reduction item in the optimization target to re-derive predictive input expression, and input saturation constraints, and using smooth quadratic curve in designing traction and braking target curve, passengers’safety and comfort are ensured. Through simulation, the algorithm proposed in this paper is proven to be ease of use, safe and efficient.
