火车热能管理的数据驱动预测控制架构
系统与控制
2025-06-12 v1 系统与控制
摘要
本文旨在提高区域列车（尤其是苏黄世和日内瓦）气候控制系统的能源效率。加热、通风和空调 (HVAC) 系统是这些列车能源消耗的第二大能源来源，仅次于牵引能源。当前体系结构包括高层基于规则的控制器和低层跟踪控制器。为提高列车能源效率，我们提出在中层添加一种数据驱动的预测控制层，旨在最小化 HVAC 能源消耗，同时维持乘客舒适度。该方案采用来自有限数量火车 coaches 的真实世界数据开发的多步预测模型。为验证所提出体系结构的有效性，我们在另一组独立的火车 coaches 上进行多项实验；结果表明，相对于当前体系结构，能源节省可达 10% 至 35%。
引用
@article{arxiv.2506.09187,
title = {A Data-driven Predictive Control Architecture for Train Thermal Energy Management},
author = {Ahmed Aboudonia and Johannes Estermann and Keith Moffat and Manfred Morari and John Lygeros},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.09187},
year = {2025}
}