近年来,城市轨道交通系统运营规模不断扩大,使得城市轨道交通系统的电能耗急剧增长。列车牵引能耗是城轨系统电能耗中占比最大的一部分,因此,降低列车的牵引能耗对于实现城市轨道交通系统的绿色发展至关重要。为了使列车在保证站间运行...近年来,城市轨道交通系统运营规模不断扩大,使得城市轨道交通系统的电能耗急剧增长。列车牵引能耗是城轨系统电能耗中占比最大的一部分,因此,降低列车的牵引能耗对于实现城市轨道交通系统的绿色发展至关重要。为了使列车在保证站间运行安全和准时的同时更为节能地运行,提出一种带有调整机制的深度强化学习列车节能运行控制方法。首先,建立列车站间运行控制模型,然后将车载控制器视为智能体,根据列车在站间运行的约束构建列车运行控制强化学习框架,并对强化学习的基本要素进行定义,通过利用决斗双深度Q网络(Dueling Double Deep Q-Network,DDDQN)算法不断地训练得到最优的站间运行控制策略。在此基础上加入一种调整机制以一定概率对智能体的输出进行干预,在保证算法探索能力的同时,提高算法的学习效率和模型的收敛速度。最后,以北京地铁亦庄线的实际线路数据进行算例分析,仿真结果显示该算法相比于差分进化算法和原始DQN算法能够节省6.7%和5.5%的牵引能耗,在保证列车站间运行安全准时的前提下具有更好的节能效益和收敛速度。另外,通过分别在增加临时限速区段和临时调整计划运行时间的情况下进行仿真实验,验证了该算法能够应对运行场景的变化,动态地对控制策略进行调整以保证列车能够准时到站。展开更多
在高速铁路现有列车运行控制系统设备配置条件下,司机驾驶列车存在工作强度高、控车决策难度大、受操作经验不足导致列车运行能耗高等问题,人工驾驶难以满足高速铁路更高运营品质的需求。文章基于列车控制与管理系统(TCMS,Train Control...在高速铁路现有列车运行控制系统设备配置条件下,司机驾驶列车存在工作强度高、控车决策难度大、受操作经验不足导致列车运行能耗高等问题,人工驾驶难以满足高速铁路更高运营品质的需求。文章基于列车控制与管理系统(TCMS,Train Control and Management System)技术平台,研究开发了高速列车辅助驾驶系统,可自动采集与列车运行控制相关的信息,以安全、准点、节能为目标,建立列车运行控制与能耗优化模型,能够动态生成适合不同运行场景的最优目标速度规划曲线,可为司机提供最优驾驶指导,降低司机控车难度,有利于提升驾驶安全性和节能性;基于TCMS恒速控制功能,还实现了区间巡航功能,丰富了高速列车运行控制自动化模式,可极大地减轻司机工作负担,并保证列车启动、停止的精准度。该系统接受TCMS的管理和控制,可实现故障导向安全,保障其安全性和可维护性。通过实车试验,初步验证该系统生成的列车最优驾驶指导的有效性和较好的节能效果。展开更多
文摘近年来,城市轨道交通系统运营规模不断扩大,使得城市轨道交通系统的电能耗急剧增长。列车牵引能耗是城轨系统电能耗中占比最大的一部分,因此,降低列车的牵引能耗对于实现城市轨道交通系统的绿色发展至关重要。为了使列车在保证站间运行安全和准时的同时更为节能地运行,提出一种带有调整机制的深度强化学习列车节能运行控制方法。首先,建立列车站间运行控制模型,然后将车载控制器视为智能体,根据列车在站间运行的约束构建列车运行控制强化学习框架,并对强化学习的基本要素进行定义,通过利用决斗双深度Q网络(Dueling Double Deep Q-Network,DDDQN)算法不断地训练得到最优的站间运行控制策略。在此基础上加入一种调整机制以一定概率对智能体的输出进行干预,在保证算法探索能力的同时,提高算法的学习效率和模型的收敛速度。最后,以北京地铁亦庄线的实际线路数据进行算例分析,仿真结果显示该算法相比于差分进化算法和原始DQN算法能够节省6.7%和5.5%的牵引能耗,在保证列车站间运行安全准时的前提下具有更好的节能效益和收敛速度。另外,通过分别在增加临时限速区段和临时调整计划运行时间的情况下进行仿真实验,验证了该算法能够应对运行场景的变化,动态地对控制策略进行调整以保证列车能够准时到站。
文摘在高速铁路现有列车运行控制系统设备配置条件下,司机驾驶列车存在工作强度高、控车决策难度大、受操作经验不足导致列车运行能耗高等问题,人工驾驶难以满足高速铁路更高运营品质的需求。文章基于列车控制与管理系统(TCMS,Train Control and Management System)技术平台,研究开发了高速列车辅助驾驶系统,可自动采集与列车运行控制相关的信息,以安全、准点、节能为目标,建立列车运行控制与能耗优化模型,能够动态生成适合不同运行场景的最优目标速度规划曲线,可为司机提供最优驾驶指导,降低司机控车难度,有利于提升驾驶安全性和节能性;基于TCMS恒速控制功能,还实现了区间巡航功能,丰富了高速列车运行控制自动化模式,可极大地减轻司机工作负担,并保证列车启动、停止的精准度。该系统接受TCMS的管理和控制,可实现故障导向安全,保障其安全性和可维护性。通过实车试验,初步验证该系统生成的列车最优驾驶指导的有效性和较好的节能效果。
