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一种基于地图的列车运营模型预测控制方法

系统与控制 2023-04-25 v2 系统与控制 最优化与控制

摘要

列车是公共交通的基石,在日常生活中发挥着重要作用。列车运营中的一项挑战性任务是避免在牵引条件快速变化期间发生空转和滑行,例如由于天气变化、道口、隧道或林间入口引起的情况。后者取决于局部轨道条件,并可与速度限制和坡度等其他位置相关信息一起记录在地图中。本文提出了一种模型预测控制(MPC)方法。凭借对未来牵引条件变化的了解,该方法能够即使在牵引条件快速变化下也避免短期空转和滑行。第一步,通过多 shooting 方法确定最优参考轨迹。第二步,由 MPC 配置跟踪参考轨迹。所开发的方法在具有快速变化牵引条件的轨道上针对不同场景(如天气变化和意外延误)进行了仿真。在所有情况下,均避免了空转和滑行。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.00614,
  title  = {A map-based model predictive control approach for train operation},
  author = {Michael Hauck and Patrick Schmidt and Alexander Kobelski and Stefan Streif},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.00614},
  year   = {2023}
}

备注

6 pages, 7 figures, accepted at ECC 2023