[發明專利]一種在線實時優化多列車協同巡航控制方法及系統

有效

• 申請號: 202211702024.2
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN115649240B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 王根達;楊迎澤;周峰;黃志武;彭軍
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B61L27/00
• 分類號: B61L27/00;B61L27/10;B61L27/40
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

1.一種在線實時優化多列車協同巡航控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：獲取列車的實時運行信息和位置信息；

其中，各列車獲取自身及其通訊列車的實時運行信息和位置信息；或者獲取各列車的實時運行信息和位置信息，以及列車之間的通訊關系；

步驟2：引入時變協同控制增益，構建基于距離偏差和速度偏差的時變協同控制律；其中，所述時變協同控制增益包括距離偏差增益與速度偏差增益，且數值均動態變化；所述距離偏差表示兩通訊列車之間的實際距離與期望安全距離之間的偏差，所述速度偏差表示兩通訊列車之間的實時速度偏差；

步驟3：將列車實時的距離偏差和速度偏差輸入訓練好的神經網絡，獲得實時的全局最優的時變協同控制增益；

所述神經網絡的輸入為列車的距離偏差和速度偏差，輸出為全局最優的時變協同控制增益；

步驟4：基于所述全局最優的時變協同控制增益得到所述時變協同控制律，再基于所述時變協同控制律，并利用列車的牽引制動系統產生牽引力或制動力，進而控制各列車的加速度變化；其中，所述時變協同控制律具體表示為列車所受到的牽引力或者制動力。

2.根據權利要求1所述的多列車協同巡航控制方法，其特征在于，步驟2中構建的時變協同控制律表示為：

其中，u_i(t)表示列車i的所受到的牽引力或者制動力；k₁(t)、k₂(t)均為待確定的時變協同控制增益，分別對應距離偏差增益、速度偏差增益；a_ij為列車i與列車j的通信關系系數，如果存在通信，a_ij為1，否則a_ij為0，且，v_i(t)、v_j(t)分別表示列車i、列車j的實時速度；x_i(t)、x_j(t)分別表示列車i、列車j的實時位置，n為多列車協同系統中的列車總數，d為給定的兩車之間期望安全距離，t表示時間。