基于分布式模型预测控制的城轨列车协同控制方法研究

作     者：丁颖 吕家慧 刘彩霞 高金金 吕继东 DING Ying;LYU Jiahui;LIU Caixia;GAO Jinjin;LYU Jidong

作者机构：国能铁路装备有限责任公司北京100011 北京交通大学自动化与智能学院北京100044 北京和利时系统工程有限公司北京100044 北京交通大学北京100044 

基　　金：国家自然科学基金“面上”(52272329) 北京市自然基金“轨道交通联合”(L211019) 国能铁路装备有限责任公司先进轨道交通综合试验研究基地方案研究项目专项资金(TZKY-21-16) 中国铁道科学研究院国家铁路智能运输系统工程技术研究中心国家创新平台开放基金(2022YJ031) 

出 版 物：《铁道通信信号》 (Railway Signalling & Communication)

年 卷 期：2024年第60卷第9期

页      码：11-19页

摘      要：围绕城市轨道交通列车高密度追踪控制问题,研究基于分布式模型预测控制(DMPC)的列车协同控制方法。首先,对列车进行受力分析并建立列车运行的状态空间模型,在此基础上提出系统控制目标并设计控制策略;其次,在保证行车安全的前提下,基于DMPC设计考虑位置、速度和加速度等前车动态行为的列车一致性协同控制方法,并应用李雅普诺夫稳定性定理对该系统的稳定性进行分析和验证;最后,结合北京地铁11号线西段线路,对提出的列车协同控制方法进行仿真验证。试验结果表明:提出的列车协同控制方法能够在保障列车安全运行的前提下,使列车间的状态达到一致,且具有良好的同步性。将本方法与跟随控制方法进行对比分析,结果表明:采用协同控制方法能够使列车间隔和速度差更小,满足城轨列车高密度追踪控制要求。

主 题 词：城市轨道交通 分布式模型预测控制 协同控制 跟随控制 高密度追踪 状态一致性 

学科分类：08[工学] 082302[082302] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.13879/j.issn.1000-7458.2024-09.23338

馆 藏 号：203139101...