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作者:赵阳;黄苏苏;张淼;陆德彪;蔡伯根;
单位:中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所;国家铁路智能运输系统工程技术研究中心;北京交通大学自动化与智能学院;
摘要:虚拟重联技术通过减少跟随车的追踪制动距离来缩短列车区间运行间隔,增加线路容量。提出一种基于多层次协同预测优化的控制框架,融合随机森林算法(RF)与模型预测控制(MPC)技术,以提升多列车虚拟重联系统的控制精度和稳定性。深入分析单列车测速定位中的多传感器数据融合技术和置信区间预测校准技术,扩展应用到多列车虚拟重联中的领航车状态预测。结合两列车虚拟重联系统的动态模型进行多步预测,根据预测结果选择速度和加速度两个控制参数,采用优化算法计算当前时刻的最优控制,综合跟踪误差和控制输入的变化对列车虚拟重联系统效能和稳定性进行量化评估。最后通过对典型高速线路上车载设备的实际运行数据进行仿真分析,验证所提模型预测控制技术的精度和可靠性。
关键词:高速铁路;;虚拟重联;;多层次协同;;预测优化;;随机森林算法(RF);;模型预测控制(MPC)
基金资助:中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(L2024X002);; 中国铁道科学研究院集团有限公司科研项目(2023YJ312)