基于全局优化的列车自动驾驶实时规划算法

作     者：王凯 宋立博 华润恺 朱琴跃 WANG Kai;SONG Libo;HUA Runkai;ZHU Qinyue

作者机构：中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111 同济大学电子与信息工程学院上海201804 

出 版 物：《城市轨道交通研究》 (Urban Mass Transit)

年 卷 期：2024年第27卷第6期

页      面：44-48,53页

学科分类：08[工学] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主　　题：城市轨道交通 自动驾驶 速度实时规划 全局优化 

摘      要：[目的]针对现有城市轨道交通列车自动驾驶中目标速度规划算法运算量大、运算时间长而无法实时应对突发状况时线路限速临时改变的问题,提出一种基于全局优化的目标速度实时规划算法,实时生成规划速度曲线。[方法]依据列车当前位置、当前速度、运行前方线路限速等条件,首先通过逐点计算的方式生成最短用时规划速度曲线;接着调整牵引、制动级位使列车保持匀加速/减速运行,优化列车运行的舒适度指标;并结合调整最高限速段的巡航速度减少不必要的牵引和制动时间,优化列车运行的能耗指标,最后输出列车规划速度曲线。[结果及结论]仿真结果表明,采用该算法实时生成的规划速度曲线满足了安全、准时和精准停车等基本约束条件,相比传统规划算法,提高了列车的运行舒适度,降低了列车运行能耗;同时,也可以有效应对突发状况时线路限速临时改变的情况,实现多个运行指标的优化。