列車節(jié)能控制問題的參數(shù)調整與數(shù)值計算研究

【摘要】： 本文主要考慮了列車控制問題的如下兩個方面：調整參數(shù)與執(zhí)行數(shù)值計算。列車沿水平或坡度軌道從一站駛向下一站，要求在給定的時間內完成行程并使得能耗最小。我們考慮的是具有離散控制的列車模型。在給定控制序列及單位能耗后，已經證明優(yōu)化類型方案由兩個實數(shù)參數(shù)λ和μ決定。參數(shù)μ決定了平均速度而參數(shù)λ決定了用來近似平均速度的開始加速和開始滑行的速度之間的差距。這兩個參數(shù)決定了行程中何處轉換控制從而最終決定了列車行駛的距離和所用的時間。雖然已經存在一些調整參數(shù)的算法，但這些算法還不能有效地解決參數(shù)調整的問題，仍然需要進一步的改進。 在分析基本計算過程的基礎上，我們找到了當任意給定參數(shù)對λ和μ后基本計算過程不能執(zhí)行下去的原因，給出了一種解決該問題的算法，并進一步提出一種自適應的計算過程用來確定參數(shù)對λ和μ所對應的運行方案的本質：快的或者慢的。同時我們將上述自適應的計算過程與現(xiàn)代優(yōu)化方法—遺傳算法相結合，得到列車控制問題的參數(shù)調整與計算的完整的算法，該算法既適合水平軌道又適合帶有坡度的軌道。大量的模擬實驗表明我們的這種算法是可行的。 本文還給出一種基于迭代序列的構造性算法，該算法調用了基本 計算過程但不需要確定參數(shù)對入和。所對應的運行方案的本質，從理 論上來說它也是既適合水平軌道又適合帶有坡度軌道的。另外，本文 還給出一種基于模擬退火算法的算法，但該算法在很大程度適合于水 “平軌道。 【關鍵詞】：列車控制問題 調整參數(shù) 數(shù)值計算 遺傳算法（GA） 模擬退火算法(SAA）
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2002
【分類號】：U260
【目錄】：

• 第一章 綜述8-11
• 1．1 列車控制問題8
• 1．2 列車控制問題的數(shù)學模型8
• 1．3 文獻綜述8-10
• 1．4 論文組織10-11
• 第二章 關鍵速度與優(yōu)化類型方案11-21
• 2．1 水平軌道列車控制問題的描述11-12
• 2．2 速度函數(shù)的定義12-13
• 2．3 優(yōu)化類型運行方案的必要條件13-14
• 2．4 基于牛頓迭代法的計算過程14-17
• 2．5 基于模擬退火算法的計算過程17-20
• 2．6 本章結束語20-21
• 第三章 基本計算過程21-27
• 3．1 運動方程21-22
• 3．2 基本計算過程22-25
• 3．3 本章結束語25-27
• 第四章 基于遺傳算法的計算過程27-34
• 4．1 遺傳算法27-29
• 4．2 基于遺傳算法調整參數(shù)的算法29-32
• 4．3 模擬實驗及結果32-33
• 4．4 本章結束語33-34
• 第五章 基于迭代序列的計算過程34-42
• 5．1 構造迭代序列的基礎34-36
• 5．2 迭代序列36-39
• 5．3 基于迭代序列的調整參數(shù)算法39-40
• 5．4 模擬實驗40-41
• 5．5 本章結束語41-42
• 第六章 對于基本計算過程的分析與改進42-49
• 6．1 基本計算過程的分析42-45
• 6．2 改進的計算過程45-46
• 6．3 完整的計算過程46
• 6．4 模擬實驗46-49
• 第七章 結束語49-50
• 參考文獻50-54
• 導師、作者簡介54-55
• 致謝55

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