[發(fā)明專利]一種重載列車多目標(biāo)運行曲線優(yōu)化方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210088402.6
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114117650B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付雅婷;徐倩;楊輝;李中奇;譚暢
• 申請（專利權(quán)）人: 華東交通大學(xué)
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06T11/20;G06F111/06;G06F119/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉芳

本發(fā)明用于提供一種重載列車多目標(biāo)運行曲線優(yōu)化方法及系統(tǒng)，先根據(jù)重載列車的運行特性及結(jié)構(gòu)特性，建立重載列車的多質(zhì)點縱向動力學(xué)模型，并基于所建立的多質(zhì)點縱向動力學(xué)模型，以安全、平穩(wěn)、節(jié)能、正點為目標(biāo)，進(jìn)一步建立重載列車運行曲線的多目標(biāo)優(yōu)化模型。然后根據(jù)駕駛經(jīng)驗繪制一條初始運行曲線，最后根據(jù)多目標(biāo)優(yōu)化模型，采用MOEA/D算法對初始運行曲線進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化求解，得到優(yōu)化后運行曲線，重載列車按照該優(yōu)化后運行曲線運行，能夠?qū)崿F(xiàn)安全、平穩(wěn)、節(jié)能、正點運行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重載列車運行曲線優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于MOEA/D算法的重載列車多目標(biāo)運行曲線優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

重載列車是一種大型貨車編組，因其動力方式特殊、車輛載重大、編掛數(shù)量多、駕駛操作難，它的最優(yōu)駕駛成為了我國交通運輸尤為重視的難題。目前，重載列車人工駕駛所依據(jù)的運行曲線仍是根據(jù)優(yōu)秀司機(jī)的駕駛經(jīng)驗得到，駕駛依據(jù)的運行曲線的科學(xué)性和準(zhǔn)確度不夠，隨著列車自重和牽引重量的不斷增加，重載運輸存在的如行車操作困難、列車脫軌脫節(jié)、車鉤磨損斷裂等安全隱患引起重視。要解決這些難題，既要對重載列車本身的特性分析透徹準(zhǔn)確，又要研究合適的優(yōu)化算法對列車的運行曲線進(jìn)行優(yōu)化，提高其運行過程中的各個評價指標(biāo)。

基于此，亟需一種能夠?qū)χ剌d列車運行曲線進(jìn)行合理優(yōu)化的方法及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種重載列車多目標(biāo)運行曲線優(yōu)化方法及系統(tǒng)，對重載列車的運行曲線進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，實現(xiàn)重載列車的安全、平穩(wěn)、節(jié)能、正點運行。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種重載列車多目標(biāo)運行曲線優(yōu)化方法，所述優(yōu)化方法包括：

根據(jù)重載列車的運行特性及結(jié)構(gòu)特性，建立重載列車的多質(zhì)點縱向動力學(xué)模型；

基于所述多質(zhì)點縱向動力學(xué)模型，以安全、平穩(wěn)、節(jié)能、正點為目標(biāo)，建立重載列車運行曲線的多目標(biāo)優(yōu)化模型；

根據(jù)駕駛經(jīng)驗繪制一條初始運行曲線；

根據(jù)所述多目標(biāo)優(yōu)化模型，基于MOEA/D算法對所述初始運行曲線進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，得到優(yōu)化后運行曲線。

一種重載列車多目標(biāo)運行曲線優(yōu)化系統(tǒng)，所述優(yōu)化系統(tǒng)包括：

動力學(xué)模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)重載列車的運行特性及結(jié)構(gòu)特性，建立重載列車的多質(zhì)點縱向動力學(xué)模型；

優(yōu)化模型構(gòu)建模塊，用于基于所述多質(zhì)點縱向動力學(xué)模型，以安全、平穩(wěn)、節(jié)能、正點為目標(biāo)，建立重載列車運行曲線的多目標(biāo)優(yōu)化模型；

初始運行曲線生成模塊，用于根據(jù)駕駛經(jīng)驗繪制一條初始運行曲線；

優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述多目標(biāo)優(yōu)化模型，基于MOEA/D算法對所述初始運行曲線進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，得到優(yōu)化后運行曲線。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

本發(fā)明用于提供一種重載列車多目標(biāo)運行曲線優(yōu)化方法及系統(tǒng)，先根據(jù)重載列車的運行特性及結(jié)構(gòu)特性，建立重載列車的多質(zhì)點縱向動力學(xué)模型，并基于所建立的多質(zhì)點縱向動力學(xué)模型，以安全、平穩(wěn)、節(jié)能、正點為目標(biāo)，進(jìn)一步建立重載列車運行曲線的多目標(biāo)優(yōu)化模型。然后根據(jù)駕駛經(jīng)驗繪制一條初始運行曲線，最后根據(jù)多目標(biāo)優(yōu)化模型，采用MOEA/D算法對初始運行曲線進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化求解，得到優(yōu)化后運行曲線，重載列車按照該優(yōu)化后運行曲線運行，能夠?qū)崿F(xiàn)安全、平穩(wěn)、節(jié)能、正點運行。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。