[發明專利]一種為城軌列車群生成自動駕駛曲線的方法

有效

• 申請號: 201810116712.8
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108394429B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 徐凱;楊飛鳳;何周陽;楊世聰;徐文軒
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: B61L27/04
• 分類號: B61L27/04;B61L23/14
• 代理公司: 重慶乾乙律師事務所 50235
• 代理人: 侯懋琪

本發明提供了一種為城軌列車群生成自動駕駛曲線的方法，包括地面列車群集成控制系統和自動駕駛曲線生成系統，其特征在于：（一）地面列車群集成控制系統周期性地將多輛列車各自對應的基礎數據和約束參數分別傳輸到相應的處理模塊；（二）每次收到基礎數據和約束參數時，處理模塊就根據方法一生成相應的Pareto前沿解集；（三）然后，處理模塊根據方法二生成相應的控制曲線并將控制曲線傳輸到地面列車群集成控制系統；多個處理模塊輸出的控制曲線即形成列車群的自動駕駛曲線。采用本發明所述的方法，能快速、實時地獲取Pareto前沿解集，并從Pareto前沿解集得到更加優化的列車群地面列車群集成控制系統自動駕駛曲線，使列車群自動駕駛即節時又節能。

技術領域

本發明涉及城軌列車自動控制技術領域，特別是一種為城軌列車群生成自動駕駛曲線的方法。

背景技術

城軌列車車載計算機系統可以根據控制命令來控制列車沿最優目標曲線運行，實現城市軌道列車自動化控制。城市軌道交通某條線路上的列車群在自動駕駛命令生成時，需要輸入列車屬性數據、線路數據和列車運營等數據。對上述輸入數據而言，不同時段的載客量是隨時變化的，同時有可能出現線路限速、坡度和列車運營時間臨時調整的情況。因此，對列車群實施自動駕駛控制命令，不是一個靜態問題，其性質應是一個動態、實時的問題。需要根據當前實際變化和臨時情況進行調整，實時生成列車群自動駕駛曲線，用以控制某條線路的列車群沿最優目標曲線運行。

在城市軌道交通某條線路上，對某一輛單向行駛的列車而言，若有n個站點，就要生成n-1條自動駕駛曲線，若有m輛列車就有m(n-1)條自動駕駛曲線。一條線路上運行的是整個列車群，對自動駕駛曲線生成的實時性、快速性都是有要求的。現有技術中，采用遺傳算法、粒子集群算法等人工智能的方式來進行能耗和運行時間的多目標優化，可以獲取列車自動駕駛速度曲線，但針對列車群行駛情況復雜、變化大的情況，要實時根據列車行駛線路情況獲取其駕駛曲線，計算工作量將非常大，傳統的智能計算方法性能差、效率低，無法滿足實時性的要求。

發明內容

針對背景技術的問題，本發明提供一種為城軌列車群地面列車群集成控制系統生成自動駕駛曲線的方法，以解決現有的方法不能快速、實時生成城軌列車群自動駕駛曲線的問題。

為實現本發明的目的，本發明提供了一種為城軌列車群生成自動駕駛曲線的方法，包括地面列車群集成控制系統和自動駕駛曲線生成系統，所述自動駕駛曲線生成系統能為地面列車群集成控制系統生成自動駕駛曲線，地面列車群集成控制系統能將所述自動駕駛曲線傳送給各列車車載計算機，以實現對列車群的控制，其創新點在于：所述自動駕駛曲線生成系統由多個處理模塊組成，單個處理模塊包括一個自動駕駛曲線生成模塊、一個主機模塊和一個輔機模塊；

所述方法包括：

設某一運營線路上有多輛列車運行，多輛列車與所述多個處理模塊一一對應；

(一)地面列車群集成控制系統周期性地將多輛列車各自對應的基礎數據和約束參數分別傳輸到相應的處理模塊；

(二)每次收到基礎數據和約束參數時，處理模塊就根據方法一生成相應的Pareto前沿解集；

(三)然后，處理模塊根據方法二生成相應的控制曲線并將控制曲線傳輸到地面列車群集成控制系統；多個處理模塊輸出的控制曲線即形成列車群自動駕駛曲線；

所述方法一包括：

當處理模塊收到基礎數據和約束參數后，其中的主機模塊按如下方式進行操作：1)主機模塊根據當前的基礎數據和約束參數生成多個基礎粒子，然后，主機模塊采用粒子集群算法求取Pareto前沿解；

2)首次得到Pareto前沿解時，主機模塊將Pareto前沿解傳輸至輔機模塊，同時，主機模塊開始周期性地開啟通信窗口；