[发明专利]一种基于矩阵离散的地铁列车优化控制方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于矩阵离散的地铁列车优化控制方法和装置，其中，该方法包括获取列车运行参数；对列车运行线路进行隔断分离分析，将列车运行线路依次分为一个或多个区段；根据列车运行的不同控制序列参数建立离散化矩阵控制模型，离散化矩阵控制模型与列车运行线路的区段是一一对应的；根据离散化矩阵控制模型和列车运行参数，计算列车运行总能耗，确定最优控制序列，该最优控制序列为列车运行总能耗最低时所对应的控制序列。该方法及装置能够精确求解含有坡道、弯道复合组成的地铁列车运行复杂线路的列车优化操纵问题，具有自适应协调时间和效率的平衡关系，具有适用路段多样、计算效率高、运算精确等优点。

主权项

一种基于矩阵离散的地铁列车优化控制方法，其特征在于，包括：获取列车运行参数，所述列车运行参数包括：列车准点时间、站间距离、速度限制条件、加速度限制条件、列车质量，所述列车运行参数还包括：弯道长度、弯道距起点距离、坡度、坡道距起点距离、坡道长度；对列车运行线路进行隔断分离分析，将列车运行线路依次分为一个或多个区段，所述区段至少包括启动阶段、匀速阶段或减速阶段中的一个或多个阶段；且当列车运行线路被分为多个区段时，各个相邻区段之间的衔接点处的速度相同；根据列车运行的不同控制序列参数建立离散化矩阵控制模型，所述离散化矩阵控制模型与所述列车运行线路的区段是一一对应的；根据所述离散化矩阵控制模型和所述列车运行参数，计算列车运行总能耗，确定最优控制序列，并将根据所述最优控制序列建立的速度曲线导入列车控制单元，所述最优控制序列为列车运行总能耗最低时所对应的控制序列；所述离散化矩阵控制模型中的控制序列参数包括：启动加速度、最佳运行速度和减速后速度；所述离散化矩阵控制模型表示为：M=[a1,a2,...,an-1,an]·vb1vb2...vb(m-1)vbm·[v1,v2,...,vs-1,vs]]]>其中，M为离散化矩阵控制模型，ai为启动加速度，1≤i≤n，n为可以取值的启动加速度的总数量，且ai≤amax；vbj为最佳运行速度，1≤j≤m，m为可以取值的最佳运行速度的总数量，且vbj≤vbmax；vk为减速后速度，1≤k≤s，s为可以取值的减速后速度的总数量，且vk≤vmax；其中，amax为最大启动加速度，vbmax为最大最佳运行速度，vmax为最大减速后速度。