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题名基于自适应人工势函数的多列车协同跟踪控制
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作者
周峰
涂尔卓
张琳
刘伟荣
张晓勇
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机构
长沙理工大学电气与信息工程学院
长沙航天学校
湖南铁道职业技术学院
中南大学电子信息学院
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出处
《电子测量与仪器学报》
北大核心
2025年第11期224-233,共10页
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基金
湖南省自然科学基金(2021JJ30876)项目资助。
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文摘
保证高速列车群协同控制中的速度一致性和跟踪区间安全性对提高铁路的营运效率和运行安全十分重要。围绕更高效安全的运行需求,首先根据多列合作的虚拟耦合机制建立了高速列车的动态模型,并利用代数图论构造了列车群的通信拓扑结构;其次,设计了一种基于自适应人工势函数的多列车协同跟踪控制策略。针对安全间距约束问题,设计具有调节能力的势函数,将相对位置误差转化为势能梯度场中的动态补偿量;最后将人工势场法与模糊理论相融合,通过模糊隶属度函数动态修正势场强度系数,使得系统能够动态管理稳定运行状态下的列车的实际间距与期望间距偏差量,根据实际控制需求对安全间距进行灵活调整。通过仿真验证,该方案在控制精度上具有显著优势,所提出的跟踪控制策略可以保证每列高速列车都以要求的速度运行,并在理想的距离范围下跟踪前一列列车,误差控制在-0.12~0.21 km以内,提升了铁路运行效率的同时能够更好适应复杂的运行环境。
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关键词
多高速列车
协同巡航控制
模糊控制
人工势场法
安全距离
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Keywords
multiple high-speed trains
cooperative cruise control
fuzzy control
artificial potential field
safety distance
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分类号
TP13.1
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TN98
[电子电信—信息与通信工程]
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题名面向乘客舒适性的多列车协同巡航控制
被引量：2
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作者
周峰
陶克武
杨迎泽
李烁
朱正发
梁宏坤
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机构
长沙理工大学电气与信息工程学院
中南大学计算机学院
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出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2023年第2期151-159,共9页
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基金
国家自然科学基金青年项目(61502055)
湖南省自然科学基金面上项目(2021JJ30876)
长沙理工大学科研创新项目(CXCLY2022077)资助
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文摘
为了提高多高速列车在协同运行时的安全性以及舒适性,提出了一种基于改进分布式一致性算法的多高速列车协同巡航控制策略。首先,设计了可随列车运行速度实时变化的安全距离间隔。其次,联合加权双曲正切函数给出分布式协同控制策略;同时通过坐标变换将列车闭环动力学误差模型转换为典型的二阶多智能体系统模型,并利用李雅普诺夫稳定性证明了闭环系统在误差状态下的渐进稳定性。最后,通过仿真对所提方法进行验证,所提方法能动态的调节列车之间的安全距离,且始终将加速度限制在[-0.7,0.7]m/s^(2)以内。结果表明了多列车跟踪运行的安全性和舒适性都能得到保障。
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关键词
多高速列车
协同巡航控制
舒适性
安全距离
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Keywords
multiple high-speed trains
cooperative cruise control
comfort
safety distance
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分类号
TP13.1
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TN98
[电子电信—信息与通信工程]
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