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申请/专利权人：株洲中车时代电气股份有限公司

摘要：本申请公开了一种基于无参考轨迹模型预测控制的列车运行控制方法、装置及存储介质，涉及列车控制技术领域，其技术方案要点是：包括：以包括最大车钩疲劳寿命里程的优化目标，建立目标优化模型；初始控制轨迹控制列车初始运行；将列车初始最大位移与速度作为约束加入到MPC中；获取列车位置与速度；对列车位置与速度进行滚动优化得到控制集合；确定最优MPC控制序列；利用最优MPC控制序列控制列车，判断列车是否停止，若未停止，重复执行步骤S4。通过本申请的控制方法能够不依赖参考轨迹，充分利用每次迭代信息控制列车运行，降低计算量，并将车钩疲劳寿命里程作为模型优化目标，降低整体车钩力，防止脱钩、断钩，提高列车操纵的平稳性与安全性。

主权项：1.一种基于无参考轨迹模型预测控制的列车运行控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：S1、以包括列车最大速度、最小能量消耗以及最大车钩疲劳寿命里程的优化目标，建立用于MPC计算的目标优化模型；所述列车包括机车与若干节车厢，所述车钩疲劳寿命里程根据列车车钩力确定，具体为：获取列车的车厢编组模式，并根据所述车厢编组模式，建立列车纵向动力学模型；所述车厢编组模式包括将至少两个车厢进行编组为车厢组，相邻两个所述车厢组之间通过车钩连接，所述车厢组内的各个车厢之间通过牵引杆连接；基于所述列车纵向动力学模型，确定列车的车钩力，并根据所述车钩力得到车钩疲劳寿命里程；根据所述优化目标构建目标函数，目标函数表示为： 式中，Lifemax为车钩设计最大寿命里程；vmax为最大运行速度；umax为最大控制量；k为时刻标识；v为k时刻的速度；u为k时刻的控制量；Lifei为车钩疲劳寿命里程；jk为k时刻的第j步；K1为速度衡量指标；K2为能耗衡量指标；K3为车钩疲劳寿命里程指标；JxN为终端损失；Np为预测步长；Cn为车钩力总数；S2、通过单质点列车模型确定初始控制轨迹，并根据初始控制轨迹控制列车初始运行；S3、根据列车初始运行状态，确定列车初始状态集合，并将列车初始状态集合中的最大位移与速度作为约束加入到MPC中；S4、获取列车纵向动力学模型以及列车位置与速度；S5、基于所述列车纵向动力学模型与目标优化模型对列车位置与速度进行滚动优化，得到控制集合；S6、将所述控制集合作为下一次迭代的输入，按照步骤S5迭代若干次，确定最优MPC控制序列；S7、利用最优MPC控制序列控制列车，更新列车的速度和位置，判断列车是否停止运行，若未停止运行，则执行步骤S4。

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权利要求：

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