基于灰色理论的列车自动驾驶系统研究

《基于灰色理论的列车自动驾驶系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：Ｕ２８４．４８密级：公开ＵＤＧ：本校编号：讀Ｗ义遺乂聲硕±学位论文论文题目＝基于灰色理论的列车自动驾驶系统研究研究生独違：李瑞環学号：０２１２４３１学校指导教师姓名：滕青芳职称：教授申请学位等级：工学硕去专业：交通信息工程及控制２０１５．．６．１２论文答辩日期．６９论文提交日期：；２０１５独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师巧导下进行的研究工作和取得的研究成，除了文中恃别加标注和致谢么处外果，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州巧通大学或其他教育机构的

2、学位或证书而使用过的材料。与我＾同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。ｆ＞１＾：＋厂円学位论丈作者签名签字日期；广年月＾＾＾＿＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州否通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州巧通大学可将学位路文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供杳阅和借阅。同意学校向国家有关部ｎ或机构送交论义的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）／、＼户学位论文作者签名：／３：如｜福Ｊ果导师签名＼、＇（签宇日期：Ｊ年月＂

3、日签字日期：年Ｗ．月，日７八Ｉ？Ｉｂ硕士学位论文基于灰色理论的列车自动驾驶系统研究ResearchofAutomaticTrainOperationSystemBasedonGreySystemTheory作者姓名：李瑞璟学科、专业：交通信息工程及控制学号：0212431指导教师：滕青芳教授完成日期：2015年4月18日兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要随着我国铁路的不断高速发展，列车的运行速度以及行车密度也在不断提高，在这个大背景下，传统的驾驶模式已经变得很难满足列车运行的各项要求。因此，为了满足提高列车运行准

4、点性，提高旅客舒适度，降低能耗等要求，需要开发更为智能的ATO(AutomaticTrainOperation,列车自动驾驶)系统实现对列车的运行控制。本文通过分析研究列车自动驾驶系统的结构，应用粒子群优化算法和灰色控制理论，对这两种算法在ATO系统上的应用进行了深入的研究。对应用于ATO系统的算法研究现状以及取得成果进行说明后，指出现有研究算法的不足。然后在分析了ATO系统的系统结构以及功能需求之后，结合灰色理论的研究对象特点，证明了ATO系统具备灰色理论所研究对象的灰色性特点，可以应用灰色理论对其进行控制。论文在分析了ATO系统的结构功能之后，设计基于灰色理论的速度控制器，设计的速度

5、控制器主要分为三大模块：进行ATO系统相关预测功能的灰色预测模块、对初步预测结果进行校正的校正模块以及输出控制指令的灰色决策模块。此外，论文采用粒子群算法优化生成ATO目标速度曲线，利用设计的速度控制器跟随该优化曲线对列车运行进行控制。从而满足列车运行安全性、准时性、旅客舒适性、能耗等各方面的要求。论文最后对所设计的速度控制器在Matlab环境下进行仿真，在仿真阶段，通过实际线路数据验证了系统的性能。将本文所设计速度控制器的控制性能与传统PID控制器的控制效果进行对比。结果表明所选择算法可以满足ATO系统的各项指标要求，仿真效果明显优于PID控制器，证明了在ATO系统中引入灰色理论算法的

6、可行性和优越性。关键词：灰色理论；粒子群算法；列车自动驾驶；速度控制器论文类型：应用基础研究-I-基于灰色理论的列车自动驾驶系统研究AbstractThespeedoftrainsandtrafficdensityisimprovingwiththerapiddevelopmentofChineserailway.Underthisbackground,traditionaldrivingmodeisdifficulttomeettherequirementsofthetrainoperation.Inordertoguaranteepunctualityofthetrainoperat

7、ion,improvepassengercomfortandreducetheenergyconsumption,moreintelligentautomatictrainoperation(ATO)systemisneededtocontrolthetrain.ResearchingtheATOsystembyparticleswarmoptimization(PSO)andgreysystemtheoryafteranalyzi